均匀化退火对冷轧5A02合金薄壁管材组织性能的影响_李海涛
热处理工艺对5A02铝合金板材力学性能和成形性能的影响研究
热处理工艺对5A02铝合金板材力学性能和成形性能的影响
研究
屈婧
【期刊名称】《科技风》
【年(卷),期】2013(000)004
【摘要】本文以5A02铝合金板材为研究对象,采用退火实验的方法,从退火温度和退火时间两个指标来研究热处理工艺对铝合金板材性能的影响。
随退火温度的升高和保温时间延长,5A02铝合金板材的抗拉强度、屈服强度变化不明显,下降幅度较小;而伸长率却大幅提高、硬化指数逐渐增大,有利于提高材料的成形极限。
在380℃退火,保温90min 时,材料的硬化指数较大,且此时屈强比相对较小,有利于板材的塑性变形。
【总页数】1页(P20-20)
【作者】屈婧
【作者单位】西南石油大学高等职业学院,四川南充 637000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.退火工艺对5052铝合金板材力学性能和成形性能的影响 [J], 徐平平;曹晓卿;樊奇;刘文拯;王东亚;曹苗
2.退火工艺对5A02铝合金板材组织与性能的影响 [J], 汪祥鹏;陈忠家;耿德远;张铧
3.补焊对5A02铝合金焊接接头力学性能的影响 [J], 张举麟;童明波;张华松;李波
涛
4.热冷组合铸型(HCCM)连铸5A02铝合金管坯微观组织和力学性能 [J], 付帅文;刘新华;田宇兴
5.β-21S钛合金薄板材的热处理工艺和冷成形性能研究 [J], 朱知寿;钟鸣;储俊鹏;王庆如;全桂彝;王韦琪
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退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响
退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响随着现代工业的发展,铝合金材料在航空航天、汽车制造、建筑等领域中得到了广泛的应用。
5A06铝合金是一种具有良好耐蚀性和良好强度的铝合金材料,常用于飞机结构材料、船舶和汽车制造等领域。
而在铝合金材料的制备过程中,退火工艺是一项影响材料组织及性能的重要工艺参数之一。
本文将研究退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响,希望通过研究能够为5A06铝合金材料的生产和应用提供一定的理论依据。
一、5A06铝合金的概述5A06铝合金是一种具有优良性能的铝合金材料,其主要合金元素为镁和锰,具有优良的焊接性能和耐蚀性能。
5A06铝合金还具有较高的强度和塑性,可用于飞机结构材料、船舶和汽车制造、压力容器等领域。
5A06铝合金在航空航天、国防和民用领域中具有广泛的应用前景。
二、退火工艺对5A06铝合金组织及性能的影响退火工艺是铝合金材料制备过程中不可或缺的工艺环节之一。
通过退火工艺,可以有效地改善铝合金材料的组织结构,提高其力学性能和加工性能。
退火工艺对5A06铝合金的组织及性能的影响主要包括晶粒尺寸、位错密度、析出相形貌和尺寸等几个方面。
1. 晶粒尺寸晶粒尺寸是影响铝合金材料力学性能的重要因素之一。
在退火工艺中,通过控制退火温度和时间,可以有效地调节5A06铝合金的晶粒尺寸。
一般来说,较大的晶粒尺寸会导致材料的强度和塑性下降,而较小的晶粒尺寸则有利于提高材料的强度和塑性。
在退火工艺中需要选择合适的退火温度和时间,以获得适当的晶粒尺寸,从而提高5A06铝合金的力学性能。
2. 位错密度3. 析出相形貌和尺寸三、结论通过对退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响进行研究,可以得出以下结论:1. 适当的退火工艺可以有效地改善5A06铝合金的组织结构,提高其力学性能和加工性能。
2. 通过调节退火温度和时间,可以实现材料强度和塑性、耐蚀性之间的平衡,获得满足特定应用需求的材料性能。
3. 5A06铝合金在航空航天、汽车制造、建筑等领域中具有广泛的应用前景,退火工艺对其性能具有重要的影响。
退火制度对5052铝合金组织和性能的影响
退火制度对5052铝合金组织和性能的影响杨直达(天津忠旺科技有限公司,天津 301700)摘 要:本文采用不同的退火理制度对冷轧后的5052铝合金板材进行热处理,通过金相观察、拉伸试验等实验方法,研究了退火制度对5052铝合金组织和性能的影响。
关键词:5052铝合金;力学性能;组织中图分类号:TG166.3 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2019)06-0034-2Effect of Annealing System on Microstructure and Properties of 5052 Aluminum AlloyYANG Zhi-da(Tianjin Zhongwang Technology Co., Ltd.,Tianjin 301700,China)Abstract: Different annealing schemes were used to heat treat 5052 aluminium alloy sheet after cold rolling. The effects of annealing schemes on the structure and properties of 5052 aluminium alloy were studied by metallographic observation and tensile test.Keywords: 5052 aluminium alloy; mechanical properties; structure5052铝合金是一种典型的5系铝合金,因其良好的可加工性能、中等的强度和相对的价格低廉性被广泛应用于船舶制造、交通运输、建筑等行业。
5052铝合金属于不可热处理强化铝合金,其主要的强化方式是固溶强化和形变强化。
固溶强化主要依靠合金中添加的Mg元素,Mg元素与基体元素形成β相,起到一定的固溶强化作用,但是强化效果有限,因此,5052铝合金的主要强化手段是加工硬化,即通过对热轧后的铝合金板材进行一定变形量的冷轧,使位错进行增值缠结,从而提到材料的强度。
均匀化退火对铸轧1235铝合金双零箔坯料质量和箔材成品针孔的影响
均匀化退火对铸轧1235铝合金双零箔坯料质量和箔材成品针
孔的影响
李亚红
【期刊名称】《轻合金加工技术》
【年(卷),期】2012(040)004
【摘要】试验研究了1235铝合金铸轧坯料的晶粒破碎程度及不同均匀化退火温度对坯料的组织、性能及箔材成品针孔数量的影响.通过金相分析和试验结果得出,合适的第一道次冷轧加工率和均匀化退火温度有利于减少铝箔成品的针孑L数量及箔轧时的断带次数.
【总页数】4页(P57-60)
【作者】李亚红
【作者单位】中孚特铝郑州冷轧分公司,河南郑州450000
【正文语种】中文
【中图分类】TG339
【相关文献】
1.提高铸轧坯料质量降低双零铝箔针孔率 [J], 刘欣;高见峰;陈旷;
2.1235铝合金双零箔用铸轧坯料的生产工艺 [J], 蔡邦霞
3.电解铝液直接生产1235合金双零箔铸轧坯料的工艺研究与实践 [J], 武元;梁鲁清
4.用电解铝液铸轧生产1235双零箔坯料的质量控制 [J], 飞尚才;赵霞年;王金贵
5.提高铸轧坯料质量降低双零铝箔针孔率 [J], 李怀武;任书卿
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退火工艺对304冷轧带钢组织性能的影响_飞尚才
2011 年 7 月
退火工艺对 304 冷轧带钢组织性能的影响
飞尚才 , 朱 亮 , 蒋晓霞
(兰州理工大学 甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室 , 甘肃 兰州 730050)
摘 要 : 对 SUS304 冷 轧 带 钢 经 不 同 工 艺 退 火 后 的 组 织 性 能 进 行 了 分 析 。 结 果 表 明 : 退 火 温 度 高 于 1050 ℃ 时
SUS304 不锈钢薄板的屈服强度和抗拉强度随退火温度的升高和保温时间的延长呈下降趋势 , 伸长率呈先升后降的趋
势 ; SUS304 经高温 (1050~1160℃) 短时间 (50~180 s) 退火 , 能得到较好 的 软 化 效 果 , 退 火 工 艺 为 1050 ℃× 180 s 时 , 组 织中的碳化物完全溶入基体中 , 且均匀弥散在晶粒内部 , 晶粒大小较均匀 , 力学性能达到最佳 。 关键词 :SUS304 ; 退火工艺 ; 组织性能 ; 再结晶 中图分类号 :TG156.2 文献标识码 :A 文章编号 :1001-3814(2011)14-0136-03
2.2 退火工艺对组织的影响
由于冷轧 SUS304 不锈钢在塑性变形过程中位 错不易产生攀移和交滑移 , 位错的可动性降低 ; 同时 晶界上的碳化物在金属塑性变形过程中能钉扎位 错 , 使位错的活动性明显减小 , 产生位错塞积 , 使材 料的强度 、 硬度提高 , 塑性下降 , 产生明显加工硬 化 ; 此外 , 由于相界 、 晶界 、 孪晶界的脆性碳化物 、 非 金属夹杂物等割断了基体金属的连续性 , 也使材料 的塑性下降 [3]。 为了恢复塑性 、 降低硬度 , 消除加工 过程中残余应力 。 因此对冷轧 SUS304 进行退火处 理 , 使其软化 。 不同退火工艺后的 SUS304 不锈钢薄 板的显微组织如图 1 所示 。 由图 1 可知 , 不同退火工艺处理后 , 试样中显微 组织都为单一的奥氏体 , 但经 1050 ℃× 120 s 退火时 晶界处碳化物还没有完全溶入基体 ; 在此温度下保
均匀化退火对3003铝合金冷轧板组织的影响_胡冠奇
2010, Vol.38, № 7
49
均匀化退火对 3003铝合金冷轧板组织的影响
胡冠奇 1 , 贾 一2 , 赵红亮2 , 毕书军 1 , 袁文晓 1
(1.登电集团铝加工有限公司 , 河南 登封 452477;2.郑州大学 材料科学与工程学院 , 河南 郑州 450002)
文献 [ 3-4]中认为 3003铝合金中的粗大针片状 相是 FeAl3 相 。 从电负性角度考虑 , Al、Fe、Si、Mn这 四种元素中 Al与 Fe的电负性 差值最大 , 并且常温 下 Fe在 Al基体中的固溶度很 小 , 因此在凝固过程 中 , Fe首先与 Al结合生成 FeAl3 相 。对组织中的颗 粒状相进行 EDS成分分析 , 如图 3a所示 , 可看出 A 点处的颗粒状相含有 Al、Si、Mn和 Fe四种元素 。由 文献 [ 3]可知该相为 (Fe, Mn)SiAl相 。对组织中的 短棒状相进行 EDS成分分析 , 如图 3b所示 。 可看出 B点处的短棒状相含有 Al、Mn和 Fe三种元素 。 根 据文献 [ 5]可知 , 3003铝合金中的短棒状相是 MnAl6 或 (Fe, Mn)Al6 相 , 因此 B点所示 相应为 (Fe, Mn) Al6 相 。由于 Mn与 Fe的晶体结构相同 , 离子半径接 近 , 因此 , Mn与 Fe在相的形成 过程中极 易相互置 换 。本试验合金中的 Mn含量比 Fe的多 , w(Mn)为 1.0%, w(Fe)为 0.46%, Mn除了固溶进基体和形成 (Fe, Mn)SiAl相 、MnAl6 相 外 , 还有 一部 分置 换出 FeAl3 相中的部分 Fe元素从而形成 了 (Fe, Mn)Al6 相 。由于 (Fe, Mn)Al6 相比 FeAl3 相硬度小 , 在轧制 成成品箔的过程中容易发生碎化 , 形成大量均匀 、细 小的 第 二 相 粒 子 , 从 而 有 利 于 改 善 材 料 的 加 工 性能 [ 6] 。 2.2 均匀化退火对 3003铝合金冷轧板显微组织
退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响
退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响【摘要】本文主要研究了退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响。
通过不同退火温度下的实验研究发现,5A06挤压型材在不同退火温度下其组织结构和性能都会发生变化。
随着退火温度的增加,材料的硬度和强度会逐渐降低,但塑性和韧性会有所提高。
影响因素分析表明,退火温度对5A06挤压型材的性能影响较大。
未来,5A06挤压型材具有广泛的应用前景,但需要更深入的研究来优化退火工艺,以提高材料的性能和应用范围。
不同退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响是一个复杂的综合过程,值得进一步研究和探索。
【关键词】5A06挤压型材、退火温度、组织结构、性能、影响因素、应用前景、研究背景、研究目的、结论、未来研究展望1. 引言1.1 研究背景5A06铝合金是一种常用的高强度铝合金材料,具有优良的强度和耐腐蚀性能,在航空航天、汽车制造和建筑等领域有广泛的应用。
退火是一种常见的热处理工艺,通过加热和保温过程改变材料的组织结构和性能。
研究退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响,对深入了解该材料的性能特点和优化制造工艺具有重要意义。
在目前的研究中,对于5A06挤压型材在不同退火温度下的组织结构变化及性能影响方面还存在一定的不足。
有必要开展系统的研究,以探究不同退火温度对5A06挤压型材组织和性能的影响规律,为进一步优化该材料的加工工艺和提高其性能提供科学依据。
1.2 研究目的本研究旨在探究不同退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响,从而为提高该型材的性能提供理论依据和技术支持。
具体目的包括:1. 分析不同退火温度下5A06挤压型材的组织结构变化规律,揭示其在微观层面的变化机制。
2. 研究不同退火温度对5A06挤压型材力学性能、耐蚀性能等方面的影响,探讨其性能变化规律。
3. 分析影响不同退火温度下5A06挤压型材性能的因素,为优化退火工艺提供参考依据。
4. 探讨不同退火温度对5A06挤压型材应用性能的影响,探索其在航空航天、汽车制造等领域的潜在应用前景。
退火温度对GH3600_合金箔材组织与性能的影响
精 密 成 形 工 程第16卷 第4期收稿日期:2023-12-03 Received :2023-12-03 引文格式:高鑫, 陈淑楠, 王丙兴, 等. 退火温度对GH3600合金箔材组织与性能的影响[J]. 精密成形工程, 2024, 16(4): 172-179. GAO Xin, CHEN Shunan, WANG Bingxing, et al. Effect of Annealing Temperature on Microstructure and Properties of GH3600 Alloy Foil[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2024, 16(4): 172-179. *通信作者(Corresponding author ) 组织与性能的影响高鑫,陈淑楠,王丙兴*,杨旭,刘国浩(东北大学 a.材料科学与工程学院 b.轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳 110819) 摘要:目的 探究退火温度对GH3600镍基高温合金箔材微观组织及力学性能的影响。
为制备综合性能良好的GH3600箔材提供参考。
方法 将厚度为2 mm 的铸态板材反复轧制退火得到组织均匀的0.3 mm 厚度带材,再利用四辊冷轧机将带材轧制成厚度为0.1 mm 和0.05 mm 的箔材,然后将2种厚度箔材在950、1 000、1 050 ℃下保温1 h 后空冷。
通过金相观察、电子探针、EBSD 检测及XRD 分析来研究箔材的微观组织演变。
通过拉伸实验检测箔材的室温拉伸性能。
结果 随着变形程度的增大,轧制态箔材晶粒沿轧制方向被拉长得更加明显。
在相同热处理参数下,0.05 mm 退火态箔材晶粒尺寸更小。
退火后,箔材晶粒发生了回复再结晶并析出了细小的碳化物。
随着退火温度的升高,晶内碳化物逐渐减少,孪晶界比例增大,再结晶程度及晶粒尺寸增大。
0.05 mm 箔材在1 050 ℃退火时,其晶粒迅速粗化,在厚度方向上出现单层晶,导致箔材的抗拉强度及延伸率出现异常降低的现象,即“越小越弱”的尺寸效应。
《均匀化热处理工艺过程对6061铝合金组织和性能的影响》
《均匀化热处理工艺过程对6061铝合金组织和性能的影响》篇一一、引言在金属材料加工过程中,热处理是一种重要的工艺过程,能够显著改善金属材料的组织和性能。
本文以6061铝合金为研究对象,探讨了均匀化热处理工艺过程对其组织和性能的影响。
6061铝合金因其良好的可塑性、可焊性、耐腐蚀性等优点,在航空、汽车、建筑等领域得到了广泛应用。
然而,其组织和性能的优化对于提高材料的应用性能具有重要意义。
因此,本文旨在分析均匀化热处理工艺过程对6061铝合金组织和性能的影响,为实际生产提供理论依据。
二、均匀化热处理工艺过程均匀化热处理工艺过程主要包括加热、保温和冷却三个阶段。
首先,将6061铝合金加热至预定温度,保持一定时间,使合金元素充分扩散,达到均匀化状态。
然后,在保护气氛下进行冷却,以避免合金表面氧化。
这一工艺过程能够有效改善合金的组织结构,提高其力学性能和耐腐蚀性能。
三、均匀化热处理对6061铝合金组织的影响1. 晶粒尺寸:均匀化热处理能够使6061铝合金的晶粒尺寸更加均匀,减少晶界处的缺陷,从而提高材料的力学性能。
2. 合金元素分布:通过均匀化热处理,合金元素在基体中的分布更加均匀,减少了元素偏析现象,有利于提高材料的整体性能。
3. 相组成:均匀化热处理能够使合金中的第二相更加稳定,减少有害相的生成,从而提高材料的耐腐蚀性能。
四、均匀化热处理对6061铝合金性能的影响1. 力学性能:经过均匀化热处理的6061铝合金具有更高的抗拉强度、屈服强度和延伸率,其力学性能得到显著提高。
2. 耐腐蚀性能:均匀化热处理能够提高6061铝合金的耐腐蚀性能,减少点蚀和应力腐蚀裂纹的产生。
3. 加工性能:经过均匀化热处理的6061铝合金在加工过程中具有更好的可塑性和可焊性,有利于提高加工效率和产品质量。
五、结论本文通过研究均匀化热处理工艺过程对6061铝合金组织和性能的影响,得出以下结论:1. 均匀化热处理能够使6061铝合金的晶粒尺寸更加均匀,合金元素分布更加均匀,相组成更加稳定。
退火温度对5a06挤压型材组织及性能的影响
文章编号:2096 − 2983(2019)05 − 0008 − 06DOI: 10.13258/ki.nmme.2019.05.002退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响李秋梅, 刘兆伟, 周 龙, 李有功,段英冶, 杨 路, 张执剑(辽宁忠旺集团有限公司,辽宁 辽阳, 111003)摘要:通过对型材微观组织的观察及维氏硬度、晶间腐蚀和剥落腐蚀等的测试,研究了退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响。
结果表明,随着退火温度的升高,晶粒发生了回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。
当退火温度达到175 ℃时,型材发生低温回复,硬度变化不大,耐蚀性较差;在225~325 ℃退火,型材发生完全再结晶,硬度变化较明显,耐蚀性得到改善;当退火温度高于325 ℃时,晶粒长大,硬度略降低,耐蚀性变差。
结合5A06挤压型材组织及性能研究可知,确定退火温度为225~325 ℃。
关键词:5A06挤压型材;组织;性能;退火温度中图分类号:TG 146.2 文献标志码:AEffect of Annealing Temperature on Microstructures andProperties of 5A06 Extruded ProfilesLI Qiumei, LIU Zhaowei, ZHOU Long, LI Yougong, DUAN Yingye, YANG Lu, ZHANG Zhijian(Liaoning Zhongwang Group Co., Ltd., Liaoyang 111003, China)Abstract: The effects of annealing temperature on microstructures and properties of 5A06 extruded profiles were investigated by observing the microstructures of profile, testing Vickers hardness, and measuring the intergranular corrosion and flaking corrosion. The results show that with the increase of annealing temperature, the grains undergo three stages including recovery, recrystallization and grain growth. When the annealing temperature reaches 175 ℃, low temperature recovery in the profile with the hardness rarely changed and poor corrosion resistance. When annealing temperature is 225-325 ℃, complete recrystallization occurs in the profile, and the hardness changes obviously with the corrosion resistance improved. When the annealing temperature is higher than 325 ℃, the grain grows, and the hardness decreases slightly with the corrosion resistance decreasing. According to the microstructures and properties of the extruded profile of 5A06, the annealing temperature is determined to be 225-325 ℃.Keywords: 5A06 extruded profiles; microstructures; properties; annealing temperature5A06铝合金是5xxx系铝合金中的典型合金,防锈铝,具有较好的耐蚀性[1],较高的强度,良好的焊接性、耐腐蚀性等特点[2]。
退火工艺对5A02铝合金板材组织与性能的影响
退火工艺对5A02铝合金板材组织与性能的影响汪祥鹏;陈忠家;耿德远;张铧【摘要】采用单向拉伸试验、金相显微分析和扫描电镜观察等手段,研究了退火工艺对5A02铝合金板材的力学性能、成形性能及显微组织的影响.试验结果表明,随着退火温度的上升、保温时间的延长,5A02铝合金板材抗拉强度略有下降,但是伸长率和应变硬化指数大幅提高.综合比较各种退火工艺后得出,在380℃退火90min,材料的成形性能较优:抗拉强度为187.89 N/mm2,伸长率达到28.68%,应变硬化指数为0.33,屈强比为0.429.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2010(038)007【总页数】5页(P35-38,52)【关键词】5A02铝合金;退火工艺;显微组织;成形性能【作者】汪祥鹏;陈忠家;耿德远;张铧【作者单位】合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽,合肥,230009;爱力特家电成套设备有限公司,安徽,滁州,239000;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽,合肥,230009【正文语种】中文【中图分类】TG156.21近些年,汽车车身正在向轻量化方向发展,而车身轻量化的重要手段是在汽车中使用轻量化材料。
与钢板相比,铝合金板具有密度小、比强度高、耐锈蚀等优点,已成为汽车轻量化技术中代替钢板的主要材料[1-3],其中5×××系铝合金较多地应用于汽车内板等形状复杂的部位[4]。
但是,铝合金板材成形极限远低于钢材的,成形性能不稳定,因此提高铝合金板材的成形性能已成为国内外研究的热点之一。
由于热处理工艺对于改善铝合金板材的力学性能、成形性能有很大的帮助,本试验通过研究不同的退火工艺对汽车用 5A02铝合金板材的力学性能、成形性能及显微组织的影响,旨在为开发成形性能更好的汽车用铝合金板材提供依据。
1 试验材料和方法1.1 试验材料试验采用1mm厚的5A02铝合金冷轧板,合金化学成分见表 1。
金属材料及热处理-均匀化退火
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金属材料及热处理
3. 3 均匀化退火过程中的组织性能变化(附录1)
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金属材料及热处理
3. 3 均匀化退火过程中的组织性能变化(附录1)
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金属材料及热处理
3. 3 均匀化退火过程中的组织性能变化(附录1)
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金属材料及热处理
3. 3 均匀化退火过程中的组织性能变化(附录1)
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金属材料及热处理
均匀化退火后的组织变化(理想)
➢枝晶偏析消除,成分均匀化; ➢非平衡相消失,过剩相减少;
➢非平衡组织平衡化(相转变),亚 稳相消失,平衡第二相球化和聚集, 块状、网状第二相消失; ➢过饱和固溶体分解; ➢晶粒长大
均匀化退火后组织状况:
组织均匀,无网、块状粗大 相,不溶相呈球状(分布于 晶界),弥散相均布于晶内, 晶粒可能有所长大
对于铸件
改善力学性能,提高耐蚀性,稳定零件形状与尺寸,防止 在使用过程中蠕变。
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金属材料及热处理
3. 4 均匀化退火的应用与工艺规程
3. 4 均匀化退火的应用与工艺规程 (1)均匀化退火的应用
均匀化退火不论对于铸件,还是对于铸锭,都是十分重要的,但它也 有其不利的一面:费时耗能,经济效益差;温度高、时间长,易带来 变形、吸气、氧化等问题,也过热、过烧;有的材料会强度下降,这 对于要求高强的材料是不利的。因此,是否进行均匀化退火应视具体 问题具体分析。
而晶间扩散会因晶间夹杂和空隙而难来自 实现。A高温,长时
√√
t
枝晶偏析消除(均匀化) 溶解 均匀化
B
10
➢另外,第二相球化和聚集,晶粒长大,相转变等
因此,
单相合金→ (高温)成分均匀的单相固溶体 多相合金→ (高温)成分均匀单相固溶体+粗大球形第二相颗粒的组织
退火温度对冷轧态5754铝合金板材组织与性能的影响
退火温度对冷轧态5754铝合金板材组织与性能的影响黄元春;成再春;肖政兵;许天成;王艳玲【摘要】在160~400℃范围内对5754铝合金冷轧板进行退火处理,通过显微硬度与拉伸性能测试、金相显微组织与拉伸断口形貌观察等,研究5754铝合金冷轧板的再结晶温度以及退火温度对其力学性能和显微组织的影响.结果表明:随退火温度从160℃升高到400℃,板材的伸长率逐渐增加,但硬度、抗拉强度以及屈强比不断降低,屈强比由0.891降低到0.463.退火温度达到360℃后力学性能趋于稳定;冷轧态5754铝板的再结晶温度为294℃,再结晶终了温度为360℃;在290~300℃温度区间内,随退火温度升高,铝板的显微组织变化明显,于290℃退火后基本上呈现原始的纤维状组织,于300℃退火后出现大量的再结晶晶粒.合金冷轧板及其退火后的拉伸断口主要由韧窝和撕裂棱组成,属穿晶型韧性断裂.【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2017(022)003【总页数】6页(P360-365)【关键词】5754铝合金;冷轧;退火温度;再结晶温度;断口形貌【作者】黄元春;成再春;肖政兵;许天成;王艳玲【作者单位】中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,长沙 410083;中南大学轻合金研究院,长沙 410083;中南大学机电工程学院,长沙 410083;中南大学轻合金研究院,长沙 410083;中南大学机电工程学院,长沙 410083;中南大学轻合金研究院,长沙 410083;中南大学轻合金研究院,长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.215754铝合金是典型的A1-Mg系合金,具有中等强度、良好的耐蚀性和焊接性、以及易加工成形等特点,主要用于汽车车身内板[1−2]。
安全、节能、环保是轿车工业的发展方向,轿车材料的轻量化是实现轿车减重、节能、环保的重要途径之一[3]。
5754铝合金为不可热处理强化合金,一般在退火状态下使用[1]。
均匀化退火后冷却条件对Al-Cu合金组织性能影响
均匀化退火后冷却条件对Al-Cu合金组织性能影响刘蛟蛟;韩钰;祝志祥;陈保安;张宏宇;李红英【摘要】In order to optimize the cooling parameters after homogenization, the microstructure and properties evolutions during the cooling processes have been investigated by in⁃situ electrical resistivity measurements, scanning electron microscopy ( SEM) , transmission electron microscopy ( TEM) , energy dispersive spectrometer ( EDS) and hardness test. The result has shown that the electrical resistivity curves have a good agreement with the precipitation behaviors. There were three types of precipitates in the studied alloy under different cooling conditions. And the precipitation sequence was equilibrium θ phase, metastable θ′ phase and θ″ phase. The hardness⁃time and resistivity⁃time curves revealed that choosing a suitable cooling condition could improve the microstructures and performance of the alloy. The optimal cooling time was exceeding 1 000 min, so that the hardness and resistivity of the alloy was located in a low level. However, the cooling should avoid being finished in the19.4~184.1 min. The precipitation of θ″phase in this range would lead to the increasing of hardness and resistivity, which was harmful to the subsequent plastic working.%为优化铝合金均匀化退火后的冷却工艺参数,采用动态电阻法、扫描电镜、透射电镜观察、能谱分析和硬度测试等方法,研究了均匀化处理后的冷却条件对Al-4%Cu合金组织性能的影响.获得的电阻率-温度曲线与材料的脱溶行为有良好的相关性.随着均匀化处理后冷却速率的降低,实验合金在冷却过程中会依次析出平衡相θ、亚稳相θ′和θ″.绘制了实验合金的CCT图,确定的脱溶敏感温度区间为500~300℃.选用合适的冷却工艺可以改善合金的组织性能,冷却时间超过1000 min,合金有较低的硬度和电阻率.当实验合金均匀化后冷却至室温的时间处于19.4~184.1 min时会析出θ″相,导致硬度和电阻率上升,不利于后续的塑性加工,应该尽量避免.【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2016(024)004【总页数】7页(P52-58)【关键词】Al-Cu合金;冷却条件;电阻率;硬度;微观组织【作者】刘蛟蛟;韩钰;祝志祥;陈保安;张宏宇;李红英【作者单位】国网湖南省电力有限公司电力科学研究院,长沙411107; 中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;国网智能电网研究院电工新材料及微电子研究所,北京102211;国网智能电网研究院电工新材料及微电子研究所,北京102211;国网智能电网研究院电工新材料及微电子研究所,北京102211;国网辽宁省电力有限公司,沈阳110006;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.2温度和时间是铸锭均匀化处理的两个重要工艺参数,材料科研工作者就二者对铝合金组织性能的影响进行了广泛的研究[1-5].随着国民经济的高速发展,制造业对大规格铝合金构件的需求不断增长,铸锭大型化成为铝加工行业的发展趋势[6-8],针对大型铸锭的均匀化处理工艺研究也愈发关键,但单纯研究温度和时间的影响已不能完全解决实际生产中遇到的问题.研究表明,铝合金经过不同冷却路径从高温冷却至室温会析出的第二相[9-10],直接影响合金的后续加工,对材料最终的组织性能也会产生影响.冷却速率过快,大量溶质原子以固溶形式存在,固溶强化导致合金的变形抗力较大,不利于后续加工.冷却速率太慢,不仅会降低生产效率,而且经历较长时间的高温阶段可能导致析出较粗大的平衡相,成为裂纹萌生源.根据牛顿冷却定律[11],均匀化处理后的冷却过程中铝合金铸锭温度与时间的关系是非线性的,对应的脱溶转变远比恒温或线性变温过程中发生的组织转变复杂[12-13].常用的商业合金成分跨度较大、工艺窗口较宽、均匀化后冷却脱溶析出的第二相种类繁杂,直接采用这些合金展开非线性冷却脱溶研究,影响因素过多,难以发掘非线性冷却对铝合金组织性能影响规律的本质.因此,选用一种成分简单、工艺成熟的铝合金展开相关基础性的研究工作,对于揭示铝合金均匀化处理后非线性冷却脱溶的组织演变规律尤为重要.Al-Cu合金是典型的可热处理强化合金,其均匀化退火工艺成熟,为本文展开均匀化处理后的非线性冷却脱溶转变研究奠定了坚实的基础.同时,研究不同冷却条件对Al-Cu合金均匀化组织演变规律和相关性能变化的影响,具有较大的工程价值.本文研究了不同冷却条件下的析出相类型,以及不同析出相对合金硬度和电导率的影响机理,以二者为评判指标确定Al-Cu合金均匀化处理后的合适冷却时间,以期为制订相应的均匀化处理冷却工艺提供指导.采用99.99%的高纯铝和99.999%的高纯Cu熔炼铸造Al-4%Cu合金,用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定实验合金成分为4.0%Cu,0.195%Si和0.1%Fe(质量分数/%).在铸锭上切取100 mm×5 mm×1mm的电阻率测试样品,利用自主开发的动态电阻测试系统进行均匀化处理,在535℃,保温48 h后冷却至室温,冷却方式包括水淬及其他9种不同冷却速度冷却至室温(25℃),在线测试样品的电阻率随温度的变化,测试电流为100 mA.采用Philips Sirion 200型扫描电镜观察合金中第二相的分布和形态.采用Tecnai G220型透射电镜观察和分析合金中第二相种类、形貌和分布,加速电压为200 kV.透射电镜观察样品采用MTP-1型双喷仪进行减薄,双喷液成分为25%的硝酸甲醇溶液,双喷温度控制在-30~-20℃.采用HV-10B型小负荷维氏硬度计进行硬度测试,载荷大小为0.5 kg,加载保持时间为15 s,每个样品测定5个点,取平均值.2.1 电阻率-温度曲线利用动态电阻测试系统控制实验合金由均匀化温度至室温的冷却路径,10种不同的非线性冷却条件,按平均冷速由快到慢的顺序编号WQ(水冷)和C1-C9,表1列出了10种冷却条件冷却至室温的时间(后文无特殊说明均为该时间).图1为实验合金在不同非线性冷却条件下的电阻率-温度曲线,其形态随着冷却条件变化而改变,如果冷却过程中没有发生相变,相应曲线为直线,一旦发生相变,电阻率-温度曲线会偏离直线.C1冷却条件仅需1 min就能完成,由图1(a)可以看出,对应的电阻率-温度曲线仍不是直线,出现2个清晰的拐点,分别对应相变起始温度(Tstart)和相变终止温度(Tend).图1(b)和(c)所示电阻率-温度曲线对应C2和C3冷却条件,2条曲线的形态类似,出现了3个拐点,分别定义为Tstart、Tstart/end和Tend,其中Tstart/end是电阻率-温度曲线由“凹函数”转变为“凸函数”(二阶导数改变符号)的拐点[10].图1(d)~(f)所示的电阻率-温度曲线分别对应C4、C5、C6冷却条件,3条曲线形貌相似,出现了4个拐点.图1(g)所示的电阻率-温度曲线分别对应C7~C9冷却条件,3条曲线几乎重合,说明3种不同冷却条件下合金中析出的第二相种类和体积分数几乎相同. Al-4%Cu合金在不同非线性冷却过程中出现了不同的脱溶行为.由图1(a)~(f)可以看出,C1冷却条件的电阻率-温度曲线仅显示了1个脱溶反应区间,C2和C3包含2个脱溶反应区间,C4、C5、C6包含了3个脱溶反应区间.在C1冷却条件下仅出现高温脱溶,在C2、C3条件下会出现高温和中温脱溶,在C4、C5、C6冷却条件下,高温、中温和低温阶段均有脱溶行为.根据Al-Cu二元相图,θ相的溶解温度约为500℃[11],当合金温度高于500℃时不会析出θ相,但C1~C6冷却条件下,由535℃到Tstart之间的电阻率曲线却不是直线,这是因溶质原子向晶界发生短程扩散,且在晶界周围形成贫溶质原子区,这些区域为载流电子提供了通路,导致电阻率降低.由图1(g)可以看出,C7~C9冷却条件对应的电阻率-温度曲线只有相变起始点和结束点,没有明显拐点,说明在极慢的冷却条件下第二相连续缓慢析出.2.2 微观组织观察图2为不同冷却条件样品的SEM照片. 图2(a)对应水淬,可以看出样品基体比较“干净”,仅观察到少量粗大含Fe杂质相.图2(b)对应C4冷却条件,晶界观察到了第二相.图2(c)对应C6冷却条件,晶界析出相略有粗化,而晶内析出相的体积分数并没有明显增加.图2(d)对应极慢的冷却条件C9,晶内均匀析出大量粗大的第二相,晶界的第二相粒子明显粗化,晶界周围有清晰的PFZ. SEM观察结果显示,晶界为θ相的优先形核位置,随着冷却速率降低,晶界析出相有粗化的趋势.但在C1~C6冷却条件中,晶内析出相体积分数都较低,析出相的尺寸也较小.图3为不同冷却条件对应实验合金的TEM照片.图3(a)和(d)对应水淬冷却条件,TEM照片并没有脱溶的直接证据,不论是平直的再结晶晶界还是晶粒内部,都没有观察到第二相析出.图3(b)和(e)为C4冷却条件对应样品的晶界和晶内的TEM照片,部分晶界出现粗大的θ相,晶内局部地区出现了与Al基体没有明显位相关系的θ相,同时还可以观察到稀疏的与[002]Al方向平行的针状相,根据形貌和尺寸可以判定为θ′相.图3(c)和(f)分别对应C6冷却条件的晶界和晶内的TEM照片,相对于C4冷却条件,θ相明显粗化,析出了更多的θ′相,同时有少量与[002]Al方向平行的细小针状相,尺寸在100 nm以下,应该是θ″相.图4为C4冷却条件对应的典型第二相粒子及其EDS能谱分析结果,图4(a)为有明显形核质点的第二相,图4(b)为没有明显形核质点的第二相.图4(c)和(d)为图4(a)中标记为1和2的第二相的EDS分析结果,可以看出1号第二相中含有大量的Mn元素,形核核心为合金中的杂质相,平衡相θ-Al2Cu在这些杂质相粒子上形核长大.2号位置对应第二相中没有发现Mn元素,是θ相析出长大的结果.图4(e)为标记为3的第二相的EDS能谱分析结果,为平衡相θ-Al2Cu,说明在C4冷却条件下,即便没有异质形核点,实验合金也会析出部分粗大的平衡相.实验合金在均匀化后的冷却过程中会依次析出θ相、θ′相和θ″相,其中,冷却较快的C1条件仅有平衡θ相析出,C2和C3条件中还有少量粗化的θ′相析出,而冷却速度较慢的C4~C9条件会析出θ相、θ′相和θ″相.随着冷却速率降低,晶界析出相逐步粗化,晶内析出相由不均匀分布变为均匀分布.2.3 微观组织与电阻率的相关性讨论根据电阻率-温度曲线,可以确定实验合金在不同冷却条件的脱溶转变温度点,将不同冷却条件下合金的相变起始温度点绘制到“温度/时间”坐标系中,然后用平滑的曲线连接,可以得到如图5所示的CCT图.根据前文对电阻率-温度曲线的分析,结合微观组织观察结果,可以确定CCT图中显示的高温区的脱溶转变是平衡相θ在优先形核位置析出,中温转变主要对应θ和θ′相在基体内析出,当冷却速率较慢时,低温阶段会析出θ″相.从CCT图中可以看出,抑制高温转变所需的冷却速率最大,因此,高温转变区间(500~300℃)是实验合金的析出敏感区间.图6 为实验合金硬度及电阻率与冷却结束时间的关系曲线,其中x轴为时间的对数轴.由图6可以看出,实验合金的硬度并未随着时间延长而单调递减,冷却用时最短试样的硬度值最大,随着冷却时间延长,实验合金的硬度降低,当时间达到19.4 min时,硬度曲线下降的趋势发生改变,在19.4~184.1 min,随着时间延长,硬度上升,时间为184.1 min时,合金硬度出现1个峰值,冷却速率继续降低,合金硬度迅速下降.实验合金硬度随冷却条件变化规律与电阻率-温度曲线和相应的微观组织观察有很好的关联性.当冷却时间在1~19.4 min时,非线性冷却过程中主要析出平衡θ相,θ相体积分数随着冷却时间延长而增加,导致合金中的溶质原子浓度降低,产生的固溶强化效果降低,合金硬度随冷却时间的延长而减小.当冷却时间在19.4~184.1 min时,非线性冷却的低温阶段析出亚稳θ″相.低温阶段析出的θ″相,其体积分数随着冷却时间的延长而升高,析出强化效果增加,因此,合金的硬度随冷却时间延长反而会增加.冷却条件对合金电阻率的影响主要是由冷却过程中溶质原子脱溶而产生,冷却时间越长消耗的溶质原子越多,相应的电阻率应该更低.但从图6可以看出,冷却时间由0.2 min延长至1 min,电阻率变化不明显.冷却时间为1 min对应的冷却条件虽然不能完全抑制第二相析出,但也没有足够的时间长大和粗化,这些粒子的尺寸接近载流电子平均自由程,会导致合金的电阻率上升抵消溶质原子消耗引起的电阻率下降.当冷却时间介于1~19.4 min时,冷却析出的平衡相粒子数量和尺寸都会增加,合金电阻率随冷却时间延长而降低.当冷却时间在19.4~184.1 min时,电阻率虽然没有随时间的延长上升,但可以看出,在这个阶段合金的电阻率变化并不明显,这是因为合金中析出了小尺寸的亚稳θ″相,其尺寸接近载流电子的平均自由程,对电子会产生较大的相干散射,引起电阻率增长抵消了溶质原子消耗造成的电阻率下降,因此,在该区间内电阻率几乎不会下降[14-15].当冷却时间超过184.1 min后,合金的电阻率又会随时间的延长迅速下降.冷却时间在1 010.3~1 500 min时,大量的溶质原子在高温阶段析出形成平衡相,溶质原子浓度降低,低温阶段析出亚稳相的体积分数有限且尺寸会进一步长大,亚稳相对电子的散射作用减弱,因此,电阻率又随着时间延长而减小.综上所述,为了改善Al-4%Cu合金的加工性能,减小变形力,同时又获得较低的电阻率值,均匀化后冷却的时间要避免处于19.4~184.1 min,至少要达到1 000 min以上.1)动态电阻法测得的电阻率-温度曲线与均匀化处理后冷却过程中的脱溶行为有良好的相关性,曲线显示Al-Cu合金在高温、中温和低温3个阶段,分别析出θ相、θ′相和θ″相.2)以电阻率-温度曲线为基础,绘制了实验合金均匀化退火后冷却过程中CCT图,实验合金的脱溶敏感温度区间为500~300℃.3)合适的冷却路径可以改善均匀化退火合金的组织性能,实验合金要避免在19.4~184.1 min内冷却至室温,该区间内析出的θ″相会导致硬度和电阻率上升,不利于后续的塑性加工,冷却时间要达到1 000 min后,实验合金有较低的硬度和电阻率.【相关文献】[1]刘晓艳,潘清林,陆智伦,等.Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金均匀化处理[J].材料科学与工艺,2011,19 (04):28-32. 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5052铝合金大直径薄壁热挤压无缝管材的生产工艺研究
5052铝合金大直径薄壁热挤压无缝管材的生产工艺研究董继峰;马重立;谈海娟;杨雷;马一锋【摘要】5052铝合金大直径薄壁无缝管材广泛应用于制造气体分流设备导流管,该产品有尺寸精度要求高,内部有承压要求,且径厚比大等特点,增加了生产难度.通过采用特殊加工的铸锭和制定合理的挤压工艺参数,在55MN双动反向挤压机进行试生产,最终产品的尺寸精度和性能完全满足客户使用要求.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2014(042)003【总页数】4页(P49-52)【关键词】热挤压;无缝管材;空心锭;铸锭加工【作者】董继峰;马重立;谈海娟;杨雷;马一锋【作者单位】青海国鑫铝业股份有限公司,青海西宁810007;内蒙古银河铝业有限公司,内蒙古通辽028000;青海国鑫铝业股份有限公司,青海西宁810007;青海国鑫铝业股份有限公司,青海西宁810007;青海国鑫铝业股份有限公司,青海西宁810007【正文语种】中文【中图分类】TG3795052铝合金属于Al-Mg系中等强度铝合金,具有良好的成形性能、焊接性能、抗蚀性,适于压力加工成形。
该合金管材主要用于制造气体分流行业导流管。
本试验采用同水平热顶半连续铸造空心圆锭,经均质、锯切、车皮、镗孔后,制成规格为φ448 mm×φ261 mm×750 mm铸锭(需特殊加工)。
铸锭在德国西马克双动反向油压机上经热挤压成形,通过张力矫直、退火至成品管材,其规格为φ260 mm×5 mm。
由于用户要求的这种管材为非标准大规格热挤压无缝管材,所以大规格空心锭的铸造、铸锭的特殊加工、热挤压、成品退火等是该试验的关键工序。
1 试验方案1.1 备料试验用的5052铝合金化学成分见表1。
用20块规格为φ448mm×φ261mm×750mm(需特殊加工)的铸锭。
表1 5052铝合金化学成分(质量分数/%)Tab.1 Chemical compositions of 5052 aluminum alloy(wt/%)项目 Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti Al GB/T3190 0.25 0.40 0.10 0.10 2.2 ~2.8 0.15 ~0.35 0.10 余量实测 0.08 0.15 0.01 0.05 2.470.22 0.0031 0.02 0.01余量1.2 主要设备选择(1)铸造选用同水平热顶半连续铸造25 t铸造机。
退火工艺对冷轧态CoCrNi中熵合金组织与性能的影响
DOI:10.16185/j.jxatu.edu.cn.2020.01.014http://xb.xatu.edu.cn退火工艺对冷轧态CoCrNi中熵合金组织与性能的影响李双元,王 宏,彭渝丽,王 军,武上(西安工业大学材料与化工学院,西安710021)摘 要: 为研究冷轧态的CoCrNi中熵合金组织与性能的演变,采用真空电弧熔炼法制备CoCrNi中熵合金并进行双辊冷轧轧制,采用不同的热处理工艺,对冷轧后的试样进行退火处理。
利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析其组织与结构的变化;通过显微硬度测试和拉伸试验研究其性能变化。
研究结果表明:CoCrNi中熵合金冷轧后退火处理,没有新相的产生,依然是单一FCC结构;在退火过程中发生了再结晶现象,当退火温度为900℃时,由于温度较低,再结晶发生缓慢,随退火时间延长,显微硬度从456HV降至215HV,屈服强度从1570MPa降至400MPa,塑性从5%提高至69%,组织逐渐转变为再结晶后的等轴晶;当退火温度提高至1000℃时,能快速完成再结晶,退火10min时,显微硬度为219HV,屈服强度和塑性分别为315MPa和71%,随退火时间延长,组织与性能变化均无明显变化;当退火温度继续提高至1100℃时,由于退火温度较高,再结晶迅速完成,退火10min时,显微硬度为199HV,屈服强度和塑性分别为351MPa和77%,随退火时间和温度的增加,发生晶粒长大,影响材料性能。
关键词: 中熵合金;冷轧;退火处理;显微组织;力学性能中图号: TG174.4 文献标志码: A文章编号: 1673 9965(2020)01 095 07犈犳犳犲犮狋狅犳犃狀狀犲犪犾犻狀犵狅狀犕犻犮狉狅狊狋狉狌犮狋狌狉犲犪狀犱犘狉狅狆犲狉狋犻犲狊狅犳犆狅犾犱犚狅犾犾犲犱犆狅犆狉犖犻犕犲犱犻狌犿犈狀狋狉狅狆狔犃犾犾狅狔犔犐犛犺狌犪狀犵狔狌犪狀,犠犃犖犌犎狅狀犵,犘犈犖犌犢狌犾犻,犠犃犖犌犑狌狀,犠犝犛犺犪狀犵犽狌狀(SchoolofMaterialsandChemicalEngineering,Xi’anTechnologicalUniversity,Xi’an710021,China)犃犫狊狋狉犪犮狋: Inordertostudytheeffectofannealingprocess(abovetherecrystallizationtemperature)onthestructureandpropertiesofcold?rolledCoCrNimedium?entropyalloy,thevacuumarcmeltingmethodwasusedtoprepareCoCrNimedium?entropyalloyfortwin?rollcoldrolling,anddifferentheattreatment第40卷第1期2020年2月 西 安 工 业 大 学 学 报JournalofXi’anTechnologicalUniversity Vol.40No.1Feb.2020 收稿日期:2019 10 09基金资助:国家自然科学基金(51671150);陕西省教育厅重点实验室基金(17JS054);陕西省自然科学基础研究计划项目(2017JM5057)。
《2024年高压对冷轧Al-Mg合金退火组织影响的研究》范文
《高压对冷轧Al-Mg合金退火组织影响的研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,铝及其合金因其轻质、高强度和良好的加工性能被广泛应用于各种领域。
其中,冷轧Al-Mg合金因其独特的机械性能和耐腐蚀性而备受关注。
然而,在冷轧过程中,由于塑性变形,合金的微观结构会发生变化,导致其性能受到影响。
因此,研究退火过程中高压对冷轧Al-Mg合金组织的影响,对于优化合金的加工工艺和提高其性能具有重要意义。
二、材料与方法1. 材料制备本研究所用材料为冷轧Al-Mg合金,其成分比例为Al-5%Mg。
首先,将合金进行冷轧处理,轧制厚度为原始厚度的50%。
2. 退火处理将冷轧后的合金置于退火炉中,分别在不同压力(如:0MPa、50MPa、100MPa、150MPa)下进行退火处理。
退火温度为450℃,退火时间为1小时。
3. 观察与测试采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察合金的微观组织结构。
同时,利用X射线衍射仪(XRD)分析合金的相组成。
三、结果与讨论1. 微观组织结构变化在高压退火过程中,Al-Mg合金的微观组织结构发生了显著变化。
随着退火压力的增加,合金中的晶粒逐渐细化,晶界更加清晰。
在较高压力下,晶粒内部出现了更多的亚晶结构。
这表明高压对晶粒的再结晶和亚晶的形成有显著的促进作用。
2. 相组成变化通过XRD分析发现,随着退火压力的增加,Al-Mg合金中的相组成也发生了变化。
在较低压力下,合金中主要为Al基体相和Mg相;随着压力的增加,合金中出现了新的相结构,如α-Al固溶体等。
这表明高压可以促进合金中相的转变和固溶度的提高。
3. 力学性能变化经过高压退火处理后,Al-Mg合金的力学性能得到了显著提高。
随着退火压力的增加,合金的硬度、抗拉强度和延伸率均有所提高。
这主要归因于高压对晶粒细化和相转变的促进作用,从而提高了合金的力学性能。
四、结论本研究通过在不同压力下对冷轧Al-Mg合金进行退火处理,发现高压对合金的微观组织结构、相组成和力学性能具有显著影响。
均匀化退火对6056铝合金组织与性能的影响
均匀化退火对6056铝合金组织与性能的影响宁波科诺铝业有限责任公司,董培纯邱建平李博摘要:采用热分析技术、扫描电子显微镜、拉伸试验研究均匀化退火处理对于6056铝合金微观组织和力学性能的影响。
结果表明:6056铝合金铸态组织存在严重的枝晶偏析及明显的非平衡共晶组织,经过540℃×12 h 均匀化退火处理后,枝晶偏析和非平衡共晶组织明显消除,其强度降低、塑性大幅度提高。
关键词:均匀化退火;微观组织;力学性能The effect of homogenizing annealing on microstructureand properties of 6056 aluminum alloy(Ningbo KENO Aluminum Co.,Ltd,Ningbo 315033,China)Abstract:The influence of homogenizing annealing on microstructure and properties of 6056 aluminum alloy is investigated by heat analysis technology,scan electrical microscope and tensile test. The results show that severe dendritic-segregation and unequilibrium phases exist in its as-cast structure,After 540℃×12h homogenizing annealing treatment,dendrite segregation and unequilibrium eutectic phases eliminate . The strength decrease and the ductility increase obviously.Keywords:Homogenization annealing;Microstructure;Mechanical properties引言6056铝合金是广泛应用于汽车和航空领域的一种Al-Mg-Si-Cu合金,其强度比6061铝合金高15%,可焊性、耐腐蚀性能和切削加工性能均优于7075和2024铝合金[1,2]。
出口R350HT热处理钢轨试制_李平
随着铁路运输事业向高速、 重载方向的不断发 展, 对钢轨的性能也相应提出了越来越高的要求。 列车速度的提高要求高的轨面平顺度; 重载加速了 钢轨的侧磨、 垂直磨耗和波浪磨耗。 无论是高速还 是重载都要求强韧性更高的钢轨材质,以提高钢轨 的使用性能。
10
20
1
45°
12 3 2 1
10
4
4
10
5
图 1 R350HT 钢轨横断面硬度试验位置 Fig.1 Position of hardness test on R350HT rail cross section
2 钢轨钢成分优化
由于对材料的性能方面提出的要求不断增加, 人们借助于加入微合金的办法努力去改善材料的强 度。 在钢轨方面,用加入 Cr、Mo、Si、V 和 Nb 的方法
表 3 R350HT 钢轨钢气体含量(10-6) Tab.3 Gas content for R350HT rail steel (10-6)
R350HT 技术要求
H 1.1 ̄1.6/1.47
≤2.5
O 20 ≤20
N 44 ≤100
3.2 钢轨轧制 轧 制 过 程 中 严格控制加热时间和加热温度,避免
制见表 2、3。 可看出,钢轨钢成品成分及气体含量控
制较好。 从整个生产过程来看,炼钢冶炼工艺顺行。
表 2 R350HT 钢轨钢成品成分(质量分数,% ) Tab.2 Chemical composition of R350HT rail steel
finished product(wt,% )
C
Si
产生过热、粘钢和脱碳现象。 共轧制15 炉 R350HT 钢
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图 2 轧 制 成 品 管 材 在 不 同 退 火 温 度 保 温 60min 后 的 组 织 (a)350℃ (b)380℃ (c)410℃ (d)430℃
Fig.2 Microstructures of 5A02rolled tubes which were annealed at different temperatures for 60min
表1 5A02合金化学成分 (%,质量分数) Table 1 Chemical compositions of 5A02alloy (%,mass fraction)
其它杂质 Cu Mg Mn Fe Si Zn Cr Ti Al
单个 合计
≤ 1.8~ 0.2~ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤
≤≤
工艺为:温旋开坯→第1道次轧制→切头→酸碱洗 →退火→检查修料→第2道次轧制→切头→表面检 查→第3道次轧制→碱洗去油→成品退火→酸洗钝 化→质量检验→切定尺→交货。
采用电 阻 炉 对 Φ63 mm×0.75mm 成 品 薄 壁 管 材进行不同工艺参数的热处理,以研究退火温度及 退火时间对管件晶粒大小、组织均匀性和力学性能 的影响。均匀化退火工艺如表2所示 。 [10 11]
余量
0.1 2.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.05 0.1
0.05 0.1
图 1 轧 制 成 品 的 原 始 组 织 Fig.1 Optical microstructure of 5A02rolled tube
1.2 实 验 方 法 Φ63mm×0.75 mm 5A02合金薄壁管材的生产
将试样 用 水 砂 纸 逐 道 次 磨 至 2000# 后, 采 用 HV-1000型维氏硬度计进 行 测 定。 负 荷 为 50g, 加 载时间为30s。在 每 个 试 样 上 打 5 个 压 痕, 计 算 出 各个点的材料硬度。
测试5A02合 金 薄 壁 管 材 热 处 理 后 的 纵 向 抗 拉 强度σb和 伸 长 率δ。 拉 伸 实 验 使 用 INSTRON5569 电子万能材料拉伸试验机,额定 载 荷 为5t, 拉伸 速 率 为 1.00 mm·min-1。
(1.沈阳飞机设计研究所 结构部,辽宁 沈阳 110035;2.北京有色金属研究总院 有色金属加工事业部,北京 100088)
摘要:采用电阻炉对轧制后的5A02合金薄壁管材进行了均匀化退火,利用光学显微镜、 硬 度 计 和 万 能 试 验 机 分 析 了退火制度对5A02 合金薄壁管材组织与性能的影响。研究结果表明:当退火温度较低时,保温60min后的合金组 织410℃时,保温30min后管材中的 纤 维 状 组 织 已 完 全 消 失, 再结晶组织较细小;随着退火温度的升高和保温时间的延长,退火后管材的强度、硬度逐渐降低,伸长率逐渐升 高,但保温时间大于30min的性能变化不大;退火温度 较 低 时, 试 样 断 口 中 韧 性 断 裂 特 征 比 较 明 显, 但 是 仍 存 在 少量剪切变形的特征,随着退火温度的升高,合金断口呈出现大量韧性断裂的韧窝组织,没有剪切变形的特征;最 终 确 定 了 均 匀 化 退 火 制 度 为 410~430 ℃ , 保 温 时 间 为 30~60min, 抗 拉 强 度 和 伸 长 率 都 满 足 了 用 户 指 标 的 要 求 。 关 键 词 :5A02 合 金 ; 薄 壁 管 材 ; 均 匀 化 退 火 DOI:10.3969/j.issn.1000-3940.2011.06.027 中图分类号:TG335.71 文献标识码:A 文章编号:1000-3940 (2011)06-0103-05
表 2 均 匀 化 退 火 工 艺 Table 2 Homogenizing annealing process
温 度/℃
保 温 时 间/min
冷却方式
350,380,410,430 10,20,30,60
空冷
从管材上取样经初磨、细磨和机械抛光后,用 Kellor试剂进行侵蚀,在 Axiovert 200MAT 金 相显 微镜下观察管材纵向的显微组织。
随着现代航空制造业的发展,对结构用铝合金 管材提出了 严 格 的 质 量 要 求[1 2]。5A02 合 金 薄 壁 管 材 主 要 用 于 飞 机 燃 油 和 特 设 系 统 中 的 导 管 [3 6]。 为 保 证弯曲、扩口等加工成形性能以及使用中的可靠性, 对管材尺寸精度、表面缺陷、高低倍组织及性能方 面提出了严格的质量要求。
当退火温度升高到 410 ℃时,保温 30min后管 材中的纤维状组织已完全消失,且再结晶组织较细 小,如 图 3c 所 示。 退 火 温 度 为 430 ℃ 时, 保 温 30min 后的 再结晶 较 完 全, 晶 粒 尺寸 较 410 ℃ 退火 处理后 较 粗 大, 如 图 4c所 示。 随 着 保 温 时 间 的 延
Division for Non-ferrous Metals,General Research Institute for Non-ferrous Metals,Beijing 100088,China)
Abstract:The cold-rolled thin-wall pipe of 5A02alloy was homogenizing annealed using a resistance furnace.Optical microscope,hardness testing machine and universal testing machine were used to investigate the effect of homogenizing annealing on the microstructure and properties of 5A02alloy pipe.It is found that there still exists a certain amount of fibrous structure in 5A02alloy which annealed at lower temperatures for 60min.However,with the annealing temper- ature increasing to 410℃ and holding for 30min,the microstructure is composed of fine recrystallized grains with all the fibrous structure has completely disappeared.The strength and hardness of the annealed 5A02alloy pipe decrease gradually with the increasing annealing temperature and holding time,while the elongation is gradually increased.It is also found that there is little change in the properties of 5A02alloy pipe which annealed more than 30 min.At lower homogenizing annealing temperature,the toughness fracture of the alloy is the main features of the fracture surface,in which there still exists a small amount of shear deformation feature.However,the alloy displays a large mount of toughness fractures and nearly no shear deformation features with the increasing annealing temperature.Finally,the homogenizing annealing temperature is determined to be at 410 430 ℃ for 30 60 min,after which the mechanical properties are satisfied with the application requirements. Keywords:5A02alloy;thin-wall pipe;homogenizing annealing
2 实验结果及分析
2.1 退 火 制 度 对 组 织 的 影 响 图2~ 图 4 是 采 用 冷 轧 法 生 产 Φ63 mm×0.75
mm 薄壁管材在不同温度下保 温 不同 时间 后 的 组织。 采用轧制法生产的管材,由于道次间冷变形程度比 较大,畸变能比较高,退火后会以位错为质点的形 核率增多,完全再结晶后晶粒比较细小 。 [12 13]
104
锻 压 技 术
第 36 卷
满足用户的使用要求,达到了国外进口材料的质量。
1 实验材料及方法
1.1 实 验 材 料 实 验材料为Φ63mm×0.75mm 5A02合金轧制
成品管材,化 学 成 分 如 表 1 所 示,显 微 组 织 如 图 1 所示,由于轧制道次变形量较高,轧制后的组织为 细小的纤维状组织。
Effect of homogenizing annealing on microstructure and properties of cold-rolled thin-wall pipe of 5A02alloy
LI Hai-tao1,GUO Qing-miao2,HU Jie2,LI De-fu2,GUO Sheng-li 1,PENG Hai-jian2,DU Peng2 (1.Structure Department,Shenyang Aircraft Design and Research Institute,Shenyang 110035,China;2.Processing