加工工艺对5052合金板材组织与性能的影响

摘要

本论文以热粗轧工艺制度的Gleeble-1500D试验机模拟、不同热精轧终轧温度的轧制工艺实验和冷轧与退火工艺实验为基础,采用相同部位取样的方法进行拉伸力学性能测试与维氏硬度的测定,同时通过析出相的光学显微组织观察并结合偏光组织与扫描电镜、透射电镜观察以及差热分析、电导率测试等综合分析手段,研究了不同加工工艺对5052铝合金板材组织与性能的影响。结果表明,合金热粗轧工艺模拟过程中的基本动态软化机制为动态回复型软化,变形温度足够高时可以诱发几何型动态再结晶软化过程,而其道次间隙时间内的主要软化机制则为静态再结晶软化;提高热终轧温度将显著促进合金热连轧板材的再结晶过程,从而可以取消冷轧过程的中间退火工艺;不同加工状态下合金板材的应变硬化指数随着应变量的增大呈先增加后减小的变化趋势。

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 防锈铝合金概述

1.1.1 变形铝合金的分类及其加工状态

1.1.2 3XXX 系Al-Mn 与5XXX 系Al-Mg 防锈铝合金

1.2 5XXX 系 Al-Mg 防锈铝的合金化理论基础

1.3 5XXX 系 Al-Mg 合金板材的织构测试技术

1.3.1 晶粒取向的TEM 测试技术

1.3.2 宏观织构的XRD 测定

1.3.3 微区织构的EBSD/EBSP 分析技术

1.4 5XXX 系 Al-Mg 防锈合金的析出相控制国内外研究现状

1.5 课题学术和实用意义

1.6 研究目的与内容

1.7 研究技术路线

2 热轧工艺制度对5052 合金板材组织和性能的影响规律

2.1 试验材料及方法

2.1.1 试验材料的制备(熔铸)

2.1.2 热粗轧工艺制度的Gleeble-1500D 试验机模拟

2.1.3 不同热精轧终轧温度的轧制工艺实验

2.1.4 拉伸力学性能测试

2.1.5 维氏硬度与电导率测定

2.1.6 微观组织结构分析

2.2 试验结果

2.2.1 合金的流变应力行为

2.2.2 合金板材的力学性能

2.2.3 合金板材的微观组织

2.3 分析与讨论

2.3.1 不同热模拟工艺制度下合金的高温流变动力学

2.3.2 热粗轧过程中合金的动态与静态软化机制探讨

2.3.3 热终轧温度对合金板材应变硬化行为的影响

2.3.4 热终轧温度对合金板材再结晶程度的影响

2.3.5 热终轧温度对合金板材析出行为的影响

2.3.6 再结晶与析出相的交互作用机制

2.4 本章小结

3 冷轧与退火工艺制度对5052 合金板材组织和性能的影响规律

3.1 试验材料与方法

3.1.1 试验材料

3.1.2 差热分析

3.1.3 冷轧与退火工艺实验(方案及过程)

3.1.4 力学性能测试

3.1.5 显微组织观察

3.1.6 电导率测定

3.2 试验结果及分析

3.2.1 不同加工工艺下合金板材硬度与强度的线性关系

3.2.2 不同加工工艺下合金板材的加工硬化行为

3.2.3 冷轧与退火工艺制度对合金板材再结晶程度的影响

3.2.4 不同冷轧与退火工艺制度下合金板材的析出行为

3.2.5 不同冷轧与退火工艺制度下合金板材的织构演变规律

3.3 本章小结

4 5052 合金板材工艺取代的可行性探讨

4.1 理论基础

4.2 可行性探讨

4.2.1 H22 状态替代H12、H32 状态的工艺可行性(生产厚度0.6mm 的成品板材)

4.2.2 H12 状态替代H32 状态的工艺可行性(生产厚度2.0mm 的成品板材)

4.3 本章小结

5 结论

致谢

参考文献

附录