Fe/Si比对1145铝箔组织和性能的影响

摘要

铝箔越趋于薄型，组织因素的影响越显著，对铝箔毛料材质本身的组织、结构，尤其是轧制硬化元素Fe、Si在铝基体中的固溶度以及第二相的种类、数量、尺寸及分布的控制和要求就越严格。然而，目前还缺乏对这方面的系统研究，特别是第二相形成和转变规律的系统研究则更少。由于缺乏对铝箔材料熔铸、加工变形和热处理过程中第二相形成及转变的系统研究与分析，所以缺乏组织控制和工艺优化的理论依据。 铝箔质量不仅受Fe、Si元素含量的影响，而且受Fe/Si比的影响。Fe/Si比低于2时，铸锭中容易形成粗大的针状β（Al—Fe—Si）相，使材料呈脆性，不易于压下和轧制变形。而在Fe/Si比大于5时，一方面使铸态第二相的数量明显增加，尤其是粗大的针片状FeAl3相大量增加，对性能也是极其有害的；另一方面，材料中Fe含量的升高也将引起固溶Fe含量的升高，从而使加工硬化率提高，其结果是增加了铝箔的变形抗力。目前铝箔用工业纯铝的Fe/Si比一般控制在2．5～3．0。而在某公司的生产实践中，却发现Fe/Si小于2时，铝箔的加工性能反而比传统的Fe/Si比的铝箔有了一定提高，本课题就这一问题的发现进行理论方面研究，从理论方面解决这一问题。 本课题研究了Fe/Si比为1．0、1．5、2．0、2．5及3．0时的1145合金中晶粒大小及相的种类、尺寸及分布状况，对不同Fe/Si比的1145合金进行金相、电子探针观察和力学性能测试。并结合了某公司生产的1145合金和Al145合金的铸轧板、冷轧板、完全退火板材料进行了组织观察和力学性能测试。 随着Fe/Si的增大，晶粒尺寸有增大的趋势；且片状Al3Fe相增多，短棒状Al—Fe—Si相减少，铁元素在晶界处富集现象明显增强；抗拉强度先增后减，延伸率逐渐增大。

目录

文摘

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声明

第1章 绪论

1.1引言

1.1.1铝箔的分类

1.1.2铝箔的应用领域

1.2铝箔的生产工艺

1.3当代铝箔生产的特点和发展趋势

1.4铝箔产品的质量评价和影响因索

1.4.1铝箔产品的质量评价

1.4.2铝箔毛料的组织性能对铝箔质量的影响

1.5工业纯铝中的化合物相

1.5.1富铝端的Al-Fe-Si三元相图

1.5.2三元Al-Fe-Si化合物

1.5.3二元Al-Fe相和其它相

1.6课题研究意义

第2章 实验材料及方法

2.1实验材料

2.2实验设备

2.3实验方法

2.3.1拉伸性能实验

2.3.2显微组织的观察与分析

2.3.3电子探针分析

2.3.4化学成分分析

第3章 Fe/Si比对重熔1145合金组织和性能影响

3.1不同Fe/Si比1145合金的力学性能

3.2不同Fe/Si比1145合金的晶粒尺寸

3.3不同Fe/Si比1145合金的铁相分布和形状

3.4讨论

3.4.1 Fe/Si比对1145合金晶粒尺寸的影响

3.4.2Fe/Si比对1145合金铁相分布和形状的影响

3.4.3 Fe/Si比对1145合金力学性能的影响

3.5本章小结

第4章 Fe/Si比对1145铝箔加工过程中组织和性能的影响

4.1铸轧

4.1.1铸轧板的组织

4.1.2铸轧板的性能

4.2冷轧

4.2.1冷轧板的组织

4.2.2冷轧板的性能

4.3完全再结晶退火

4.3.1中间退火板的组织

4.3.2中间退火板的性能

4.4箔材轧制

4.4.1铝箔成品的组织

4.4.2铝箔成品的性能

4.5讨论

4.5.1 Fe/Si比对1145合金铸轧板的影响

4.5.2Fe/Si比对1145合金冷轧板的影响

4.5.3Fe/Si比对1145合金退火板的影响

4.6本章小结

结 论

参考文献

致谢

附录A(攻读学位期间所发表的学术论文)