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轧制工艺对AlMgSi合金组织及性能的影响

作　者: 吴明富
导　师: 袁晓光
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 材料加工工程
关键词: AlMgSi合金 轧制工艺 组织 力学性能 腐蚀
分类号: TG339
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本文在AlMgSi系铝合金基础上,通过合金成分设计,开发出一种新型的低成本车用铝合金板材及轧制工艺。通过430℃热轧后再冷轧的方式制备板坯,研究了轧制工艺对合金板材微观组织的影响,探讨了冷轧后再结晶退火过程中的再结晶机制。同时,对合金在不同轧制工艺下的板材组织和各项力学性能进行了对比研究。最后对合金的耐蚀性及其机理进行了分析。研究结果表明,所设计AlMgSi系铝合金电磁搅拌铸锭组织主要由等轴晶组成;合金组织中存在着大量鱼骨状的AlFeMnSi相、条状的AlFeSi相和针状的MgSi相等分布在晶粒内部与晶界处。这些相割裂了基体,降低了合金铸态下的强度和塑性。其抗拉强度、伸长率和布氏硬度分别为158.6MPa、5.8%、33.8;均匀化退火后,微观组织发生明显变化,偏析消除,组织更加均匀。在430℃下,采用13%、33%和47%不同的首道次加工量进行轧制,研究首道次加工量和变形程度对热轧过程中合金板材组织的影响。同时,研究了首道次加工量对冷轧态板材退火组织及T6热处理后组织及性能的影响。结果表明,合金在热轧过程中,随着轧制变形程度的增大,组织越来越细小;通过对不同轧制工艺下板材组织及力学性能实验结果的对比,发现随着首道次加工量的增大,合金板材的组织和各项力学性能都明显改善。当首道次加工量为47%时,所制备的板材的力学性能最好。其抗拉强度为398.4MPa,伸长率为20%,布氏硬度为112。通过盐水腐蚀和剥落腐蚀,研究铸态、均匀化退火态及三种轧制态板材的耐腐蚀性。盐水腐蚀试验表明:首道次加工量越大,成形的板材耐盐水腐蚀性越好;剥落腐蚀实验发现均匀化退火大大降低合金的耐腐蚀性。合金轧制态板材的耐剥落腐蚀性能比铸态稍差,但远远优于均匀化退火态。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章 绪论  11-26
  1.1 引言  11-12
  1.2 汽车车身板材用铝合金分类及特点  12-16
  1.3 ALMGSI 系铝合金板材的国内外研究现状  16-18
    1.3.1 国外研究现状  16-17
    1.3.2 国内研究现状  17-18
  1.4 铝合金轧制技术及研究现状  18-23
    1.4.1 铝合金轧制技术介绍  18-19
    1.4.2 铝合金轧制技术的发展  19
    1.4.3 铝合金加工材料的开发与应用  19-20
    1.4.4 热轧变形过程的动态回复和动态再结晶  20-21
    1.4.5 热轧道次间的静态回复与静态再结晶  21-22
    1.4.6 控制轧制基本概念  22-23
  1.5 铝合金的腐蚀  23-24
  1.6 本课题研究的意义内容  24-26
第二章 实验材料的制备与实验方法  26-33
  2.1 实验合金的成分设计  26
  2.2 实验材料的制备  26-30
    2.2.1 实验材料的铸造工艺流程  26-27
    2.2.2 实验材料的轧制工艺流程  27-30
    2.2.3 轧制后退火热处理  30
    2.2.4 固溶及时效工艺  30
  2.3 实验方法  30-33
    2.3.1 实验合金力学性能测试  30-31
    2.3.2 实验合金微观组织分析  31-32
    2.3.3 实验合金耐腐蚀性能分析  32-33
第三章 合金轧制坯锭组织特征  33-39
  3.1 合金铸态微观组织形貌  33
  3.2 合金铸态析出相  33-37
  3.3 均匀化退火对合金微观组织影响  37-39
第四章 轧制工艺对合金组织及性能的影响  39-55
  4.1 引言  39
  4.2 合金热轧过程中的组织演变  39-43
    4.2.1 道次压下量对组织的影响  39-41
    4.2.2 变形程度对组织的影响  41-43
  4.3 冷轧态及退火态板材的组织形貌  43-44
  4.4 冷轧变形后再结晶过程机制  44-46
  4.5 轧制工艺对板材T6 热处理后的组织与性能的影响  46-50
    4.5.1 轧制工艺对T6 热处理后板材组织的影响  46-47
    4.5.2 轧制工艺对T6 热处理后板材性能的影响  47-48
    4.5.3 轧制工艺对合金拉伸断口的影响  48-50
  4.6 T6 热处理后析出相分析  50-55
第五章 合金耐蚀性的研究  55-61
  5.1 引言  55
  5.2 合金的盐水腐蚀  55-56
  5.3 合金的剥落腐蚀  56-61
    5.3.1 合金晶间剥落腐蚀行为的数据分析  56-59
    5.3.2 合金剥落腐蚀形貌观察与分析  59-61
第六章 结论  61-63
参考文献  63-66
在学研究成果  66-67
致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属压力加工 > 轧制 > 有色金属轧制
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