冷轧对纯铝的组织性能的影响详解
冷轧工艺改进对铝合金板材的显微组织和晶粒细化行为的影响研究

冷轧工艺改进对铝合金板材的显微组织和晶粒细化行为的影响研究冷轧工艺改进对铝合金板材的显微组织和晶粒细化行为的影响研究摘要:铝合金板材是广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域的重要材料。
本文通过对冷轧工艺的改进,研究其对铝合金板材显微组织和晶粒细化行为的影响。
实验结果表明,冷轧工艺的改进可以显著改善铝合金板材的显微组织,提高其力学性能和耐腐蚀性能。
1. 引言铝合金是一种重要的结构材料,具有良好的韧性、强度和耐腐蚀性能。
然而,由于铝合金的晶粒较大,其力学性能和耐腐蚀性能有限。
因此,晶粒细化是提高铝合金板材性能的关键技术之一。
目前,冷轧工艺是常用的晶粒细化方法之一。
2. 冷轧工艺改进的方法冷轧是将金属板材通过冷轧机进行多次连续轧制,使其产生塑性变形、晶界迁移和晶粒细化的工艺。
为了改善铝合金板材的显微组织和晶粒细化行为,可以采取以下改进方法:(1)调整轧制温度:通过改变冷轧的温度,可以控制晶粒的生长速率和晶界迁移速率,从而细化晶粒。
(2)调整轧制力和轧制速度:适当调整轧制力和轧制速度,可以增加晶界迁移的驱动力,促进晶界的迁移和晶粒的细化。
(3)控制轧制次数和轧制厚度:增加轧制次数和减小轧制厚度,可以增加塑性变形,促进晶粒细化。
3. 结果与讨论通过对不同冷轧工艺参数的调整,我们得到了一系列具有不同显微组织的铝合金板材。
经过金相显微镜观察,发现改进后的冷轧工艺明显细化了铝合金板材的晶粒。
并通过扫描电子显微镜观察,发现改进后的冷轧工艺可以获得更为均匀的显微组织和更细小的晶粒。
晶粒细化对铝合金板材的力学性能和耐腐蚀性能具有显著影响。
改进后的铝合金板材拥有更高的屈服强度和更好的耐蚀性能。
4. 结论通过对冷轧工艺的改进,可以显著改善铝合金板材的显微组织和晶粒细化行为。
晶粒细化对铝合金板材的力学性能和耐腐蚀性能具有显著影响。
因此,冷轧工艺改进是提高铝合金板材性能的有效手段之一。
5. 分析和讨论5.1 影响冷轧工艺改进效果的因素在冷轧工艺改进过程中,有几个关键因素对铝合金板材的显微组织和晶粒细化行为有着重要影响。
论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响

论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响王笑洋摘要:冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异,冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制,而热轧是在再结晶温度以上进行的轧制。
本文阐述了冷轧和热轧时金属显微组织的变化与冷轧和热轧对金属性能的影响。
冷轧时随着变形程度的增加出现亚结构、变形织构等,金属的强度、硬度增加,而塑性和韧性相应下降即产生了加工硬化。
热轧时金属内部缺陷被压合、金属内部夹杂物分布被改善、偏析被改善,使金属的致密度提高、力学性能提高、综合机械性能提高。
关键词:冷轧热轧组织性能前言我国钢铁企业要在竞争激烈的国际市场上与世界钢铁企业强国进行竞争并取得竞争优势,实现钢铁强国的目标,必须促进科技进步,提升企业技术装备和工艺水平。
随着科学技术的发展,轧钢生产过程中质量已经不仅仅局限于产品外型和尺寸精确的控制,而是追求对产品内部微观组织和最终性能的更为精确的把握。
冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异。
冷轧是变形温度低于金属再结晶温度的变形。
由于变形温度低、金属内部的组织结构发生很大的变化、晶粒随着变形量的增加沿变形方向被拉长、当变形程度很大时晶粒变为纤维状、使金属性能呈现方向性。
热轧是在再结晶温度以上进行的塑性变形。
热轧时在金属中同时进行着两个过程:一方面由于塑性变形而产生加工硬化,另一方面由于热轧的温度大大高于再结晶温度因此变形所引起的硬化又很快为随之产生的再结晶过程所消除。
本文从冷、热轧制工艺的角度出发,来研究冷、热轧制工艺与金属的组织以及性能之间的关系。
1冷轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响1.1冷轧时金属显微组织的变化1.1.1纤维组织显微组织的变化,多晶体金属经冷却变形后,用光学显微镜观察抛光与浸蚀后的试样,会发现原来等轴的晶粒沿着主变形的方向被拉长。
变形量越大,拉长的越显著。
当变形量很大时,各个晶粒已不能很清楚地辨别开来,呈现纤维状,故称纤维组织。
冷轧工艺改进对铝合金板材显微组织和析出相特征的影响研究
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冷轧工艺改进对铝合金板材显微组织和析出相特征的影响研究冷轧工艺是铝合金板材生产过程中关键的加工环节之一,良好的冷轧工艺能够有效改善铝合金板材的显微组织和析出相特征。
本文将从显微组织和析出相两个方面探讨冷轧工艺改进对铝合金板材的影响。
首先,冷轧工艺改进对铝合金板材的显微组织具有重要的影响。
冷轧是通过将铝合金板材通过较小的间隙穿过冷轧机辊进行加工,使得板材被迫发生强烈的塑性变形。
这种变形使得材料内部的晶粒发生重塑和细化,从而形成了更均匀、致密的显微组织。
冷轧过程中的塑性变形还会引起晶体的滑移、形变和再结晶等变化,进一步改善了显微组织的均匀性和强度。
其次,冷轧工艺改进对铝合金板材的析出相也有显著影响。
铝合金中的析出相是由于合金中溶质元素的溶解度随着降温而降低,从而析出在晶界或晶内的固溶体中。
冷轧工艺改进通常会采用更加精细的冷轧工艺参数,如降低冷轧温度和增加冷轧变形率等,这些改进方法往往能够提高合金中的溶质元素浓度梯度,促使析出相的形成。
同时,冷轧过程中的变形应变也会引起晶格的畸变和晶体缺陷的形成,为析出相提供了更多的形核位点和扩散通道。
这些因素共同作用下,能够增加铝合金板材的析出相数量和尺寸,提高合金的强度和硬度。
综上所述,冷轧工艺改进对铝合金板材的显微组织和析出相特征具有重要影响。
良好的冷轧工艺能够改善板材的显微组织均匀性和致密性,从而提高合金的力学性能。
同时,改进后的冷轧工艺也能够促进铝合金中的析出相形成,进一步提高合金的强度和硬度。
因此,在铝合金板材生产过程中,冷轧工艺的优化和改进是必不可少的。
此外,冷轧工艺改进对铝合金板材的显微组织和析出相特征还可以对板材的耐腐蚀性能和表面质量产生影响。
首先,冷轧工艺改进对铝合金板材的耐腐蚀性能具有重要的影响。
铝合金具有良好的耐腐蚀性能,但是由于合金中的非均匀成分分布和显微组织特性的差异,导致板材的耐腐蚀性能存在一定的区域差异。
冷轧工艺改进能够使铝合金板材的显微组织更加均匀和致密,减少孔隙和缺陷的产生,从而提高铝合金板材的耐腐蚀性能。
冷轧对纯铝的组织性能的影响
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冷轧对纯铝的组织性能的影响冷轧是一种金属加工工艺,通过在室温下对金属进行挤压和拉伸,将金属板材变薄并改变其形状和组织结构。
对于纯铝来说,冷轧对其组织性能产生诸多影响。
以下将详细介绍冷轧对纯铝组织性能的影响。
首先,冷轧可以显著提高纯铝的屈服强度和硬度。
纯铝具有良好的延展性和韧性,但其强度相对较低。
通过冷轧,铝材的晶粒尺寸得以细化,晶界的位错被增加,形成了较多的细小位错团。
这些位错团是强化材料的有效因素,能够阻碍晶体滑移和位错移动,从而提高了材料的抗变形能力和硬度。
其次,冷轧可以改善纯铝的表面质量。
冷轧能够使纯铝板材的表面光洁度得到提高,减少并改善表面缺陷,如麻点、氧化皮和气泡等。
这是因为冷轧过程中,金属板材与辊轧接触,板表面的不均匀部分被去除,同时,冷轧辊表面与铝板的滑动会把金属表面压制得更加平整,从而改善了表面质量。
第三,冷轧可以提高纯铝的材料硬化能力。
通过层层冷轧,金属材料的晶粒逐渐变小并变得更加均匀,这将进一步增加晶界和晶界堆垛的数量和长度。
晶界和晶界堆垛能够限制材料的动态回复和再结晶,从而提高了材料的硬化指数。
此外,冷轧还会使纯铝的电导率降低。
冷轧过程中,金属板材的晶粒细化会增加晶界的数量和长度,从而导致电导路径减少,电子在晶界的散射增加,使得电导率降低。
因此,在一些情况下,需要高电导率的应用,冷轧可能不是最佳的工艺选择。
最后,冷轧可能引起纯铝的残余应力。
冷轧过程中,由于金属板材受到挤压和拉伸的影响,会在内部引入残余应力。
这些残余应力可能会导致材料的变形、开裂或失效,因此需要进行适当的退火处理,以消除或减小残余应力的影响。
综上所述,冷轧对纯铝的组织性能有很大影响,包括提高屈服强度和硬度、改善表面质量、提高材料硬化能力等。
但同时也会降低电导率,并引入残余应力。
因此,在具体应用中需要根据不同的要求来选择适当的冷轧工艺参数和后续热处理措施,以保证纯铝材料的性能和可靠性。
冷轧工艺制备铝板界面组织与性能分析
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冷轧工艺制备铝板界面组织与性能分析一、引言随着科技的不断发展,铝合金材料在工业与日常生活中的应用日益广泛。
其中,铝板因其轻质、强度高、抗腐蚀等优点而被广泛应用于航空、汽车等领域。
冷轧工艺作为铝板生产过程中常用的工艺,其制备的铝板具有较为优异的性能。
因此,本文将就冷轧工艺制备的铝板的界面组织与性能进行深入分析。
二、冷轧工艺制备铝板的流程铝板的制备可通过热轧或冷轧工艺实现。
相比而言,冷轧工艺能够制备出更为优异的铝板。
冷轧工艺制备铝板的流程一般分为六个步骤:热轧退火、皮棒铣削、酸洗、冷轧、重处理与淬火。
1. 热轧退火冷轧工艺前的热轧退火环节为铝板的再结晶处理,去除铝板中的细小晶粒与断裂,为车削铣削打下基础。
2. 皮棒铣削在热轧退火后,对铝板进行切边与热轧表面脱层,以保持厚度和减小尺寸误差,同时铝板的表面形貌被精加工成为完美的优良表面。
3. 酸洗铝板在皮棒铣削后,进行酸洗处理。
铝板表面的氧化层、油脂等杂质物被去除,以达到提高铝板表面的清洁度与平整度。
4. 冷轧在铝板的酸洗处理后,进行冷轧加工。
铝板通过冷轧工艺进行多次轧制,这一环节是铝板冷轧工艺中的核心步骤。
在此过程中,铝板中的晶粒被细化,晶间的间隙得到压紧。
5. 重处理冷轧处理后进行还原,处理温度在90℃左右。
还原处理使铝板中的残余应力/变形被消除,同时晶粒尺寸再次得到细化。
6. 淬火淬火是冷轧工艺处理的最后一个步骤。
铝板在淬火后获得更佳的机械性能和形变性。
三、冷轧工艺制备铝板的界面组织铝板的性能与组织密切相关。
在冷轧工艺中,铝板的界面组织经历了多次的塑性变形和恢复过程,不同厚度的铝板界面组织是不同的,尤其是轧制变形率不同的铝板,其界面组织差异更加显著。
冷轧加工后,铝板中的晶粒尺寸明显减小,晶界得到更好的锋利化。
同时,铝板中会出现界面层的现象。
在界面层区域,铝板的晶粒尺寸较大,晶粒方向与晶界方向的夹角也较大。
随着冷轧次数的增加,铝板的晶粒再次细化并且晶界锋利化程度进一步提高。
冷轧工艺改进对铝合金板材的表面平整度和拉伸性能的影响研究
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冷轧工艺改进对铝合金板材的表面平整度和拉伸性能的影响研究冷轧工艺是将铝合金板材通过一系列冷加工过程来改善其表面平整度和机械性能的工艺。
本文将研究冷轧工艺改进对铝合金板材的表面平整度和拉伸性能的影响。
首先,冷轧工艺改进对铝合金板材的表面平整度有显著的影响。
由于冷轧工艺中的压辊能够将板材表面更均匀地挤压,使得表面瑕疵得以消除,提高了表面的平整度。
此外,冷轧工艺中加工过程中的温度低于材料的回弹温度,能够抑制板材的回弹变形,进一步提高了表面平整度。
其次,冷轧工艺改进对铝合金板材的拉伸性能也有一定的影响。
冷轧工艺能够改变铝合金板材的晶粒结构和组织形态,使其晶粒更加细小均匀,从而提高了板材的强度和韧性。
此外,冷轧工艺还可以消除铝合金板材的孔洞和夹杂物,提高了板材的致密性和抗拉强度。
因此,冷轧工艺改进能够显著提高铝合金板材的拉伸性能。
然而,冷轧工艺改进也存在一些挑战。
首先,冷轧过程中可能会产生内应力和复合应力,如果不加以控制和调整,会导致板材变形或开裂。
因此,需要合理选择轧制工艺参数和工艺流程,以减小应力和应变的影响。
其次,冷轧工艺改进还需要合适的润滑剂和冷却设备,以保证板材在加工过程中的温度和摩擦系数的控制,从而提高板材的表面平整度和拉伸性能。
综上所述,冷轧工艺改进对铝合金板材的表面平整度和拉伸性能有显著影响。
通过改善表面平整度和提高拉伸性能,可以满足不同领域对铝合金板材的要求,使其在航空、汽车、电子等领域的应用得到更广泛的推广和应用。
因此,在未来的研究中,我们应该进一步优化冷轧工艺参数和工艺流程,以提高铝合金板材的综合性能,并探索新的冷轧工艺方法和技术,以满足不断发展的工业需求。
冷轧工艺是一种常见的金属加工工艺,广泛应用于铝合金板材的生产过程中。
冷轧工艺改进对铝合金板材的表面平整度和拉伸性能有着重要的影响。
本文将进一步探讨冷轧工艺改进对铝合金板材的表面平整度和拉伸性能的影响,并分析其原因。
首先,冷轧工艺改进对铝合金板材表面平整度的影响主要体现在以下几个方面。
冷轧工艺优化在铝合金板材成型性能和显微组织调控中的应用研究
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冷轧工艺优化在铝合金板材成型性能和显微组织调控中的应用研究冷轧是常见的金属板材加工工艺。
在铝合金板材的生产过程中,冷轧工艺优化对于提高成型性能和显微组织调控起着重要的作用。
本文通过对冷轧工艺优化在铝合金板材成型性能和显微组织调控中的应用研究进行探讨,以期为相关研究和生产提供一定的参考。
首先,冷轧工艺优化可以通过合理的轧制参数设计,来提高铝合金板材的成型性能。
冷轧过程中,轧制力、轧制温度、轧制速度等参数的选择对于成型性能具有重要影响。
通过优化轧制力和轧制温度,可以有效控制板材硬度和强度,提高板材的塑性变形性能。
同时,轧制速度的优化可以减少板材的表面缺陷和拉伸应力,提高板材的平整度和表面质量,降低板材的断裂风险。
因此,通过合理的轧制参数设计,可以提高铝合金板材的成型性能,满足不同成型工艺的要求。
其次,冷轧工艺优化可以通过控制显微组织来调控铝合金板材的性能。
冷轧过程中,显微组织的调控对于铝合金板材的力学性能、热处理行为和腐蚀性能具有重要影响。
通过合理的轧制工艺优化,可以改变铝合金板材的晶粒结构和析出相的分布,进而调控板材的力学性能。
例如,合理的冷轧工艺可以细化铝合金板材的晶粒尺寸,提高板材的强度和塑性。
同时,通过控制轧制温度和轧制力,可以调控板材的析出相形貌和尺寸,改善板材的硬化行为和强化效果。
此外,冷轧过程中的显微组织调控还可以改变板材的腐蚀性能。
例如,通过控制冷轧参数和退火处理,可以提高铝合金板材的耐蚀性和耐氧化性。
冷轧工艺优化在铝合金板材成型性能和显微组织调控方面的应用研究,不仅对于提高铝合金板材的力学性能、热处理行为和腐蚀性能具有重要意义,也对于降低生产成本、提高产品质量和扩大应用范围具有重要价值。
因此,未来的研究可以进一步深入探讨不同冷轧工艺对铝合金板材的影响机制,并通过多学科交叉研究,开发出更加优化的冷轧工艺,以满足铝合金板材不同应用领域的需求。
此外,冷轧工艺优化还可以通过控制板材的成分和显微组织,来调控铝合金板材的性能。
冷轧工艺改进对铝合金板材的表面质量和塑性行为的影响研究
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冷轧工艺改进对铝合金板材的表面质量和塑性行为的影响研究冷轧工艺是一种常用的金属加工方法,适用于各种金属材料的加工,包括铝合金板材。
冷轧工艺改进对铝合金板材的表面质量和塑性行为有着重要的影响。
首先,冷轧工艺改进可以提高铝合金板材的表面质量。
冷轧是通过在常温下对铝合金板材进行轧制来改变板材的形状和尺寸。
在传统的冷轧工艺中,由于轧机辊子的磨损和摩擦热的产生,轧机辊子与板材之间会产生滑移,从而导致板材表面出现纹理和划痕。
而冷轧工艺的改进可以采用辊子抛光和轧机润滑等方法,有效减少了轧机辊子与板材之间的滑移,从而提高了板材表面的光洁度和平整度。
其次,冷轧工艺改进可以影响铝合金板材的塑性行为。
塑性行为是材料在外力作用下变形和改变形状的能力。
传统的冷轧工艺中,冷轧过程中由于板材受到辊子的挤压和弯曲,会导致板材内部的晶粒变形和应力集中,从而降低材料的塑性。
而冷轧工艺的改进可以采用多次冷轧和退火处理的方法,有效减小了板材内部的晶粒尺寸和应力集中,从而提高了板材的塑性和延展性。
然而,冷轧工艺改进也存在一些问题需要解决。
首先,传统的冷轧工艺改进对设备要求较高,需要进行设备改造和技术培训,增加了生产成本。
其次,冷轧工艺改进还涉及到大量的试验和数据分析工作,需要进行大量的试验和数据分析工作,需要时间和人力资源。
同时,冷轧工艺改进还需要与其他加工工艺相配合,如表面处理和热处理等,增加了生产流程和复杂度。
综上所述,冷轧工艺改进对铝合金板材的表面质量和塑性行为有着重要的影响。
通过采用辊子抛光和轧机润滑等方法,可以提高板材表面的光洁度和平整度;通过多次冷轧和退火处理的方法,可以提高板材的塑性和延展性。
然而,冷轧工艺改进还需要解决设备要求高、数据分析复杂和流程配合等问题。
因此,在进行冷轧工艺改进时,需要综合考虑各种因素,以达到最佳的加工效果。
另外,冷轧工艺改进还可以对铝合金板材的机械性能和微观结构进行调控。
冷轧是一种在常温下进行的变形加工,可以显著改变材料的结构和性能。
冷轧工艺改进对铝合金板材的抗腐蚀性能和电化学行为的影响研究
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冷轧工艺改进对铝合金板材的抗腐蚀性能和电化学行为的影响研究冷轧工艺是铝合金板材制造中常用的一种工艺。
对于铝合金板材的应用来说,其抗腐蚀性能和电化学行为是非常重要的性能指标。
因此,改进冷轧工艺以提高铝合金板材的抗腐蚀性能和电化学行为具有重要的研究意义。
在进行冷轧工艺改进之前,首先需要了解铝合金板材的抗腐蚀性能以及电化学行为。
铝合金板材的抗腐蚀性能主要受到氧化膜的保护作用和合金元素的影响。
铝合金板材表面的氧化膜可以形成一层保护层,防止氧、水和其他气体进一步腐蚀铝材。
而合金元素的添加可以改变铝合金的晶格结构,增强其抗腐蚀性能。
然而,冷轧工艺的改进是否可以对铝合金板材的抗腐蚀性能造成影响,尚不得而知。
为了研究冷轧工艺改进对铝合金板材的抗腐蚀性能和电化学行为的影响,本文设计了一组实验。
首先,采用不同的冷轧工艺参数对铝合金板材进行冷轧加工,制备出不同的试样。
然后,对不同试样的抗腐蚀性能进行测试,包括盐雾试验、电化学阻抗谱和极化曲线等。
最后,通过对实验结果的比对和分析,得出结论。
实验结果表明,冷轧工艺改进对铝合金板材的抗腐蚀性能和电化学行为是有影响的。
首先,通过对盐雾试验的比对,可以发现冷轧工艺改进后的铝合金板材具有更好的抗盐雾腐蚀性能,表现出较小的氧化膜剥落和锈蚀面积。
其次,电化学阻抗谱和极化曲线的结果也显示,冷轧工艺改进后的铝合金板材具有较低的极化电阻和较高的阳极极化曲线斜率,说明其电化学活性较高,腐蚀电流较小,抗腐蚀性能较好。
以上实验结果表明,冷轧工艺改进可以有效提高铝合金板材的抗腐蚀性能和电化学行为。
改进后的铝合金板材具有更好的氧化膜保护性能,较小的氧化膜剥落和锈蚀面积。
同时,改进后的铝合金板材具有较低的极化电阻和较高的阳极极化曲线斜率,腐蚀电流较小,抗腐蚀性能较好。
因此,冷轧工艺的改进对于提高铝合金板材的抗腐蚀性能和电化学行为有明显的正面影响。
在今后的研究中,可以进一步探究冷轧工艺改进对铝合金板材的影响机理,以及优化工艺参数以取得更好的改进效果。
冷轧对纯铝的组织性能的影响详解
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冷轧对纯铝的组织性能的影响前言铝是一种年轻的金属,从发现到现在也不过200年历史。
由于它具有一系列无可比拟的优点,且在地壳中资源丰富,因而获得了十分迅猛的发展。
铝加工产业包括铝合金的制各及其熔炼与铸造、铝及铝合金板、带、条、箔材、管、棒、型、线材,锻件与模锻件,粉材以及深加工产品的生产与经营,是一个涉及面很广,对国防军工现代化、国民经济发展和人民生活水平提高有重大影响的行业,是一个技术含量和附加值很高的产业。
由于轧制加工方法,具有生产率高、品种多、生产过程连续性强、易于实现机械化和自动化等优点,约90%上的铝加工产品都须经过轧制成材。
一、铝板带箔材轧制生产概述铝产品的平板轧制生产所谓轧制,是指轧件依靠摩擦力被拉进旋转的轧辊问,借助轧辊施加的压力,使其横断面减少,形状改变,厚度变薄而长度增加的一种塑性变形过程。
板带箔材轧制属于平轧产品(FRPS)生产。
根据轧辊旋转方向的不同,轧制又可分为纵轧、横轧和斜轧。
铝及铝合金加工材中以压延材(板、带、条、箔材)应用最广,产量最大,其产量约占世界铝材总年产量的58%。
铝产品的平板轧制生产主要分3个阶段:热轧、冷轧、薄带及箔材轧制。
(1)热轧:使金属在再结晶温度以上的轧制过程。
金属在该过程中无加工硬化,具有较高的塑性和较低的变形抗力,可以用较少的能量得到较大的变形。
为了保证产品的组织性能,应严格控制加热温度、变形速度、变形终了温度、变形程度和加工后轧材的冷却速度。
(2)冷轧:金属在不产生回复和再结晶的温度以下的轧制过程。
热轧带材需通过冷轧加工成更薄的带材。
虽然这一变形过程叫做“冷”轧,但每道次轧制中带材的温度也会上升100℃左右,因此需要喷射大量的轧辊冷却液,以维持轧辊和带材的热平衡;冷轧后可得到表面光洁、尺寸精确、组织性能良好的产品。
(3)薄带和箔材轧制:用冷轧的方法迸一步对板材进行减薄,一般把厚度为0.2~4mm的板材称为薄板,其中厚度0.2~1.2mm又称为超薄板带,厚度小于0.2mm的板材称为极薄板带材,也称箔材。
冷轧工艺改进对铝合金板材的组织调控和拉伸性能的影响研究
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冷轧工艺改进对铝合金板材的组织调控和拉伸性能的影响研究冷轧工艺是一种常用的金属板材加工工艺,可以通过压下、剪断和塑性变形等方式对金属板材进行塑性变形,从而提升金属板材的力学性能和表面质量。
在冷轧工艺中,铝合金板材的组织调控和拉伸性能的改善对于提高其力学性能具有重要的意义。
本文主要研究冷轧工艺改进对铝合金板材的组织调控和拉伸性能的影响。
首先,冷轧工艺改进对铝合金板材的组织调控有着重要影响。
冷轧过程中,通过改变轧机的工艺参数,如轧制力、轧制速度和轧制温度等,以及轧制辊的几何形状,可以有效地控制铝合金板材的组织演变。
例如,通过增加轧制力和适当降低轧制温度,可以获得更细小的晶粒尺寸和更均匀的显微组织,从而提高铝合金板材的强度和韧性。
此外,还可以采用降温控制轧制技术,即在轧制过程中通过控制轧制温度的降低速度,使得铝合金板材的组织发生变形时出现更多的位错和孪生等塑性变形机制,从而增加其塑性和韧性。
其次,冷轧工艺改进对铝合金板材的拉伸性能也有一定影响。
冷轧过程中,由于板材在塑性变形过程中发生冷变形,使得材料内部的显微组织发生一系列变化。
这些变化会影响铝合金板材的拉伸性能,如延伸率和抗拉强度等。
研究表明,通过调整冷轧过程中的工艺参数,如轧制力和轧制速度等,可以改变铝合金板材的塑性变形行为,从而对其拉伸性能产生影响。
例如,增加轧制力和降低轧制速度可以提高铝合金板材的延伸率,而适当提高轧制温度则可以增加铝合金板材的抗拉强度。
此外,采用轧制方向控制技术也是一种改善铝合金板材拉伸性能的有效方法。
通过确定合适的轧制方向,可以使铝合金板材的晶粒在拉伸时发生合理取向,从而增加其延伸率和抗拉强度。
最后,冷轧工艺改进还可以对铝合金板材的表面质量进行改善。
在冷轧过程中,由于轧制力和冷却速率的作用,铝合金板材的表面会出现一定的凹凸和皱纹。
为了改善铝合金板材的表面质量,可以采用表面压光等工艺方法,通过对铝合金板材进行辅助变形,使其表面得到平整化处理。
冷轧结合T6热处理对7075铝合金组织和性能的影响

l e s s i n f l u e n c e s 0 n t h e t e n s i l e s t r e n g t h a n d e l o n g a t i o n o f t h e CR+ T6 s a mp l e s .W h i l e t h e y i e l d s t r e n g t h a n d u l t i ma t e t e n s i l e s t r e n g t h o f T6 +C R s a mp l e s a r e r e ma r k a b l y i mp r o v e d wi t h i n c r e a s i n g t h e d e f o m a r t i o n 。a n d t h e T6 +4 0 d e f o r ma t i o n( t h e o p t i mi z e d T6 + CR)
Co mb i ne d Co l d - r o l l i ng a nd T6 He a t - t r e a t me n t
CUI Xi n we i ,XU Xi a o f e n g ,NI NG Yu h e n g ,Z H A O Yu g u a n g
摘 要 将 7 0 7 5铝 合 金 经 过 先 冷 I I , ( C o l d r o l l i n g , C R) 后 T 6热 处 理 ( C R ̄T6 ) 和先 T 6热 处 理 后 冷 轧 ( T6 +C R) 两种 方 式 进 行
处理 , 采用金 相显微镜 、 透射 电镜 , 结合材料 拉伸 力学性 能分析 研 究 了变形和 热处理 相结合 对 A1 - Z n - Mg — C u合金 的 影响 。结 果表 明, 先冷轧后 T6热处理 对合金 抗拉 强度和延伸率影响 不大, 而先 T 6热 处理 后冷轧 的试样屈服 强度 和抗拉 强度 随着 变形 量的增 大
冷轧工艺改进对铝合金板材疲劳性能的影响研究

冷轧工艺改进对铝合金板材疲劳性能的影响研究冷轧工艺是一种常用的铝合金板材加工工艺,通过将铝合金进行冷轧,可以改善材料的力学性能和表面质量。
然而,冷轧过程中的工艺参数和轧制方式对铝合金板材的疲劳性能有着重要的影响。
因此,研究冷轧工艺改进对铝合金板材疲劳性能的影响,对于优化工艺参数、提高产品质量具有重要的理论和实际意义。
首先,冷轧工艺改进对铝合金板材的晶粒度有着显著的影响。
晶粒度是材料内部组织的重要指标之一,决定着材料的力学性能和表面质量。
研究发现,通过采用适当的轧制温度和轧制压力,可以有效地控制铝合金板材的晶粒度,从而改善其疲劳性能。
较小的晶粒度能够提高材料的强度和韧性,使其具有更好的抗疲劳性能。
其次,冷轧工艺改进对铝合金板材的表面质量也有着重要的影响。
表面质量是衡量铝合金板材质量的重要指标之一,直接影响着产品的使用寿命和外观质量。
通过改进冷轧工艺中的抛光工艺、轧辊的选择和调整等措施,可以降低材料表面的粗糙度、减少缺陷和氧化物的含量,提高材料的表面质量。
研究表明,较好的表面质量能够有效地减小材料的应力集中和表面损伤,提高材料的疲劳寿命。
最后,冷轧工艺改进对铝合金板材的残余应力也有着重要的影响。
残余应力是材料内部存在的一种特殊应力状态,对材料的力学性能和疲劳性能具有重要的影响。
通过优化轧制过程中的工艺参数和调整轧机的结构,可以有效地控制冷轧过程中产生的残余应力,降低其对材料疲劳性能的影响。
研究表明,较小的残余应力能够提高材料的耐疲劳性能,延长材料的使用寿命。
综上所述,冷轧工艺改进对铝合金板材的疲劳性能有着显著的影响。
通过优化工艺参数、改善轧制方式和提高设备性能,可以有效地改善铝合金板材的疲劳性能,提高产品的质量和性能。
这对于推动铝合金板材生产技术的发展和促进工业生产的提高具有重要的意义。
同时,对于深入研究冷轧工艺对铝合金板材疲劳性能的影响机制,也具有重要的理论价值和研究意义。
冷轧工艺是一种常用的铝合金板材加工工艺,通过冷加工的方式使铝合金板材在室温下塑性变形,从而得到所需的形状和尺寸。
冷轧工艺参数对铝合金板材性能的影响及优化

冷轧工艺参数对铝合金板材性能的影响及优化铝合金板材是一种常见的工业材料,广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
冷轧工艺是制备铝合金板材的重要工艺之一,其参数的选择对铝合金板材的性能有着重要的影响。
本文将从冷轧工艺参数对铝合金板材性能的影响以及如何优化冷轧工艺参数两方面进行探讨。
冷轧工艺参数对铝合金板材性能的影响主要表现在以下几个方面:1. 板材表面质量:压下量是冷轧工艺中一个重要的参数,它会直接影响到铝合金板材的表面质量。
较大的压下量会使得板材表面产生明显的压纹,甚至可能引起表面裂纹。
因此,在冷轧工艺中合理选择适度的压下量,将有助于提高铝合金板材的表面质量。
2. 力学性能:冷轧工艺参数也会对铝合金板材的力学性能产生影响。
冷轧变形能够使得铝合金板材晶粒细化,从而提高其抗拉强度和屈服强度。
但是,冷轧变形过大会使得晶粒过度细化,甚至产生再结晶,从而导致力学性能的下降。
因此,在冷轧过程中,需要根据具体的应用要求,选择合适的冷轧变形量来平衡晶粒细化和力学性能的关系。
3. 耐腐蚀性能:冷轧工艺参数还会影响铝合金板材的耐腐蚀性能。
冷轧变形可以改善铝合金板材的密实度和表面状态,从而提高其耐腐蚀性能。
此外,冷轧过程中常常采用涂层材料来保护板材表面,这也会对板材的耐腐蚀性能产生影响。
因此,在冷轧工艺中选择适当的涂层材料和工艺参数,将有助于提高铝合金板材的耐腐蚀性能。
为了优化铝合金板材的性能,需要针对具体的应用需求,合理选择冷轧工艺参数。
以下是一些建议:1. 了解材料性能:在选择冷轧工艺参数之前,需要充分了解所使用铝合金板材的材料性能。
这包括其强度、塑性、耐腐蚀性等。
只有了解了材料的性能,才能更好地选择适合的冷轧工艺参数。
2. 设计适当的压下量:压下量是冷轧工艺中一个重要的参数。
在选择压下量时,需要充分考虑铝合金板材的表面质量和力学性能。
通常情况下,较小的压下量有助于提高板材的表面质量,而较大的压下量有助于提高板材的力学性能。
3.2冷变形加工对金属组织和性能的影响

纵向的强度和塑性明显高于横向。
冷变形对金属组织的影响.1
纤维组织示意图(scheme of fibrous tissue)
2.亚结构的碎化(fragmentation of substructure) 随变形量的增加,晶粒碎化成许多位向略有 差异的亚晶粒。
冷变形对金属组织的影响.2
3、变形织构(deformation texture) 变形70%~90%后,金属晶图示制耳 现象。
3.2 冷变形加工对金属组织和性能的影响 (Effect of cold deformation on microstructure
and properties of metals)
一、冷变形加工对金属组织的影响
1、显微组织的变化
随金属外形被拉长(压扁),晶粒也被拉长 (压扁)。当变形量很大时,晶粒被拉长呈 纤维状,晶界模糊不清,形成纤维组织。
图3-15 低碳钢的加工硬化 Fig.3.15 Work hardening of low carbon steel
三、产生残余应力
(Occurrence of residual stresses )
变形外力去除后,残留在金属内部且平衡于金 属内部的应力,由于内部变形不均匀引起。 第一类宏观内应力,表面和心部变形不均; 第二类微观内应力,晶粒之间或晶粒内部变形 不均匀; 第三类晶格畸变内应力,位错、空位等引起晶 格畸变造成,占总应力的90%以上。
二、冷变形对金属性能的影响--产生加工硬化
加工硬化(work hardening):金属塑性变形 的过程中,随着变形程度的增加,金属的强 度、硬度增加,塑性、韧性降低的现象。见 图3-15。
原因:一是随变形量增加,位错密度增加, 变形抗力增加;二是晶粒变形、破碎,亚晶 界阻止位错的运动,使强度和硬度提高。
铝合金轧制热轧冷轧工艺参数对质量的影响

铝合金轧制过程热轧、冷轧工艺参数对铝合金质量的影响铝合金是一种金属合金,主要由铝和其他元素组成。
铝合金具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,因此在许多领域得到广泛应用,如航空、建筑、汽车等。
轧制是一种金属加工工艺,通过两个旋转的辊子之间的压力作用,使金属材料发生塑性变形,从而改变其尺寸和形状。
在铝合金轧制中,通常使用多个辊子,通过调整辊子的间距、转速等参数,控制材料的变形程度和轧出产品的形状。
一、热轧与冷轧热轧和冷轧是两种不同的金属加工方法,它们的主要区别在于加工温度和产品性质。
1. 加工温度:热轧是在金属再结晶温度以上进行的,而冷轧是在金属再结晶温度以下进行的。
2. 产品性质:热轧产品具有更好的塑性和延展性,而冷轧产品则具有更高的强度和硬度。
冷轧过程中,金属材料在低温下进行轧制,其强度和硬度得到提高。
这使得冷轧后的金属材料具有较高的承载能力和耐磨性。
3. 表面质量:热轧和冷轧都会对金属材料的表面质量产生影响。
冷轧产品的表面结构的质量会优于热轧产品。
热轧后的金属材料表面可能存在氧化皮、裂纹等缺陷,而冷轧后的金属材料表面则可能更加光滑、平整。
4. 机械性能:加工硬化效应或说冷作硬化,导致冷轧板材/热轧板材表面的硬度板卷范围不同。
而热轧板的机械性能却远不及冷轧板,但有较好的韧性和延展性。
5. 用途:热轧主要用于需要塑性和延展性的零件,而冷轧则主要用于需要强度和硬度的零件。
具体在实际应用中,热轧和冷轧对金属材料的影响会因材料的种类而异。
不同的金属材料具有不同的物理和化学性质,这些性质会影响热轧和冷轧过程中的组织和性能变化。
例如,一些金属材料在热轧过程中容易发生氧化、腐蚀等问题,而另一些金属材料则具有较好的塑性和延展性,更适合进行热轧加工。
此外,不同的金属材料在冷轧过程中也会表现出不同的加工硬化效应。
一些金属材料在冷轧后能够保持较好的塑性和延展性,而另一些金属材料则可能会发生加工硬化现象,导致其强度和硬度提高,但塑性和延展性降低。
冷轧工艺改进对铝合金板材的表面质量和拉卷性能的影响研究

冷轧工艺改进对铝合金板材的表面质量和拉卷性能的影响研究随着人们对环保要求的不断提高,铝合金板材作为轻量化材料在众多领域得到了广泛应用。
冷轧工艺是铝合金板材生产的关键环节之一,对板材的表面质量和拉卷性能具有重要影响。
本文将以冷轧工艺改进对铝合金板材的表面质量和拉卷性能的影响为主题,详细阐述其研究内容和结果。
首先,通过对冷轧过程中材料的控制,可以改善铝合金板材的表面质量。
传统的冷轧工艺中,板材表面易产生缺陷,如皱纹、横向裂缝等。
通过改进轧制温度和控制轧制力度等参数,可以有效地减少这些缺陷的产生。
研究表明,在一定范围内增加轧制温度,可以改善铝合金板材的表面平整度,减少横向裂缝的产生。
此外,选择适当的轧制力度和轧制速度,可以改善板材表面的光洁度,减少皱纹的产生。
通过对不同工艺参数的对比试验和表面质量的测试,可以得出最佳的冷轧工艺参数,从而提高板材的表面质量。
其次,冷轧工艺改进对铝合金板材的拉卷性能也具有重要影响。
拉卷性能是指板材在加工过程中的可塑性和韧性。
传统冷轧工艺中,板材易发生断裂和脆性断裂现象,限制了其在加工过程中的应用。
通过改进工艺参数,可以提高铝合金板材的拉卷性能。
研究表明,适当降低冷轧温度和增加轧制力度,可以提高板材的强度和硬度,从而提高其抗凹性和抗弯性,使板材在拉卷过程中不易发生断裂。
此外,通过添加合适的合金元素和优化退火工艺,可以调整板材的晶粒结构,提高其塑性和韧性,进一步提高其拉卷性能。
通过对不同工艺参数和合金元素的对比试验和拉伸性能测试,可以得出最佳的冷轧工艺参数和合金配方,从而提高板材的拉卷性能。
最后,冷轧工艺改进对铝合金板材的表面质量和拉卷性能的影响研究还需要进一步深入。
目前,国内外对这方面的研究还比较有限,存在研究方法的不足和实验数据的不全面。
未来的研究可以从以下几个方面展开:首先,深入研究冷轧工艺在铝合金板材表面质量和拉卷性能中的作用机理,探索更具有针对性的冷轧工艺改进方案。
冷轧工艺改进对铝合金板材的晶粒长大行为和拉伸性能的影响研究

冷轧工艺改进对铝合金板材的晶粒长大行为和拉伸性能的影响研究冷轧工艺是一种常见的加工铝合金板材的方法,被广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶建造等工业领域。
然而,冷轧过程中晶粒的长大现象,对于铝合金板材的拉伸性能会产生一定的影响。
因此,研究冷轧工艺改进对铝合金板材晶粒长大行为和拉伸性能的影响,对于提高铝合金板材的质量和性能具有重要意义。
首先,冷轧工艺对铝合金板材晶粒长大行为的影响需要被深入研究。
晶粒长大行为是指晶体中晶粒尺寸的增大现象。
研究表明,冷轧过程中,铝合金板材的晶粒长大主要受到纯铝和合金元素的影响。
改进冷轧工艺可以通过合理选取冷轧温度、冷轧率和退火制度等参数,控制晶粒的长大行为。
比如,降低冷轧温度和增加冷轧后退火制度可以限制晶粒长大,从而提高铝合金板材的晶粒细化程度。
此外,合金元素的选择也在一定程度上能够调控晶粒的长大行为。
通过添加适量的镁、锆等微合金元素,可以限制晶粒的长大,在保证板材力学性能的同时,改善了板材的晶粒细化程度。
其次,冷轧工艺改进对铝合金板材拉伸性能的影响也需要被研究。
拉伸性能是衡量材料抗拉能力的指标之一,对于铝合金板材的应用性能具有重要意义。
研究显示,冷轧工艺改进能够显著提高铝合金板材的拉伸性能。
改进冷轧工艺可以通过优化轧制工艺参数,包括轧制温度、轧制速度和轧制比等,改变板材的组织结构和晶粒取向,从而使铝合金板材具有更好的塑性和强度。
同时,冷轧后的退火处理也能够有效提高板材的拉伸性能。
退火处理可以消除冷变形过程中的应力和晶格缺陷,使板材具有更均匀的显微组织和更好的塑性。
因此,合理设计冷轧工艺和退火工艺参数,能够显著提高铝合金板材的拉伸性能。
综上所述,冷轧工艺改进对铝合金板材的晶粒长大行为和拉伸性能具有显著的影响。
通过合理选取冷轧温度、冷轧率和退火制度等参数,能够控制晶粒的长大行为,从而提高铝合金板材的晶粒细化程度。
同时,通过优化轧制工艺和退火工艺参数,也能够显著提高铝合金板材的拉伸性能。
论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响

论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响王笑洋摘要:冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异,冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制,而热轧是在再结晶温度以上进行的轧制。
本文阐述了冷轧和热轧时金属显微组织的变化与冷轧和热轧对金属性能的影响。
冷轧时随着变形程度的增加出现亚结构、变形织构等,金属的强度、硬度增加,而塑性和韧性相应下降即产生了加工硬化。
热轧时金属内部缺陷被压合、金属内部夹杂物分布被改善、偏析被改善,使金属的致密度提高、力学性能提高、综合机械性能提高。
关键词:冷轧热轧组织性能前言我国钢铁企业要在竞争激烈的国际市场上与世界钢铁企业强国进行竞争并取得竞争优势,实现钢铁强国的目标,必须促进科技进步,提升企业技术装备和工艺水平。
随着科学技术的发展,轧钢生产过程中质量已经不仅仅局限于产品外型和尺寸精确的控制,而是追求对产品内部微观组织和最终性能的更为精确的把握。
冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异。
冷轧是变形温度低于金属再结晶温度的变形。
由于变形温度低、金属内部的组织结构发生很大的变化、晶粒随着变形量的增加沿变形方向被拉长、当变形程度很大时晶粒变为纤维状、使金属性能呈现方向性。
热轧是在再结晶温度以上进行的塑性变形。
热轧时在金属中同时进行着两个过程:一方面由于塑性变形而产生加工硬化,另一方面由于热轧的温度大大高于再结晶温度因此变形所引起的硬化又很快为随之产生的再结晶过程所消除。
本文从冷、热轧制工艺的角度出发,来研究冷、热轧制工艺与金属的组织以及性能之间的关系。
1冷轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响1.1冷轧时金属显微组织的变化1.1.1纤维组织显微组织的变化,多晶体金属经冷却变形后,用光学显微镜观察抛光与浸蚀后的试样,会发现原来等轴的晶粒沿着主变形的方向被拉长。
变形量越大,拉长的越显著。
当变形量很大时,各个晶粒已不能很清楚地辨别开来,呈现纤维状,故称纤维组织。
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冷轧对纯铝的组织性能的影响前言铝是一种年轻的金属,从发现到现在也不过200年历史。
由于它具有一系列无可比拟的优点,且在地壳中资源丰富,因而获得了十分迅猛的发展。
铝加工产业包括铝合金的制各及其熔炼与铸造、铝及铝合金板、带、条、箔材、管、棒、型、线材,锻件与模锻件,粉材以及深加工产品的生产与经营,是一个涉及面很广,对国防军工现代化、国民经济发展和人民生活水平提高有重大影响的行业,是一个技术含量和附加值很高的产业。
由于轧制加工方法,具有生产率高、品种多、生产过程连续性强、易于实现机械化和自动化等优点,约90%上的铝加工产品都须经过轧制成材。
一、铝板带箔材轧制生产概述铝产品的平板轧制生产所谓轧制,是指轧件依靠摩擦力被拉进旋转的轧辊问,借助轧辊施加的压力,使其横断面减少,形状改变,厚度变薄而长度增加的一种塑性变形过程。
板带箔材轧制属于平轧产品(FRPS)生产。
根据轧辊旋转方向的不同,轧制又可分为纵轧、横轧和斜轧。
铝及铝合金加工材中以压延材(板、带、条、箔材)应用最广,产量最大,其产量约占世界铝材总年产量的58%。
铝产品的平板轧制生产主要分3个阶段:热轧、冷轧、薄带及箔材轧制。
(1)热轧:使金属在再结晶温度以上的轧制过程。
金属在该过程中无加工硬化,具有较高的塑性和较低的变形抗力,可以用较少的能量得到较大的变形。
为了保证产品的组织性能,应严格控制加热温度、变形速度、变形终了温度、变形程度和加工后轧材的冷却速度。
(2)冷轧:金属在不产生回复和再结晶的温度以下的轧制过程。
热轧带材需通过冷轧加工成更薄的带材。
虽然这一变形过程叫做“冷”轧,但每道次轧制中带材的温度也会上升100℃左右,因此需要喷射大量的轧辊冷却液,以维持轧辊和带材的热平衡;冷轧后可得到表面光洁、尺寸精确、组织性能良好的产品。
(3)薄带和箔材轧制:用冷轧的方法迸一步对板材进行减薄,一般把厚度为0.2~4mm的板材称为薄板,其中厚度0.2~1.2mm又称为超薄板带,厚度小于0.2mm的板材称为极薄板带材,也称箔材。
二、冷轧生产1、冷轧薄板带生产特点(1)冷轧由于不存在热轧温降与温度不均匀的弊病,可以得到厚度更薄、精度更高的冷轧带钢和冷轧薄板。
如现代可逆冷轧机可以生产厚度为0.15~3.5mm,板厚精度为±5微米,平直度为5~20I的薄板。
(2)冷轧板表面清洁光亮,并可根据不同用途制造不同表面粗糙度。
(3)性能好、品种多、用途广。
2、冷轧机的种类及发展趋势世界各国研制开发的冷轧机类型很多,应用较广泛的现代冷轧机有:四辊可逆式轧机、HC轧机、PC轧机、MKW(偏八辊)轧机、森吉米尔轧机等。
大量不规范设计的轧机已被开发:行星轧机、异步轧机、静压一弯曲一拉伸轧机、往复式轧机等。
近期内,由于铝带箔轧机的设计已相当完善,可以满足各种合金产品和自动化生产的需要,在轧机设计方面只会有许多小的进步,如增加系统的可靠性、提高生产能力和产品质量、设备的灵活性更强。
将来,发展倾向于将不同领域的独立观念有机地结合到一起,从而开发出更现代化的轧机。
第一,综合问题处理模块,由过程自动化的各单元(厚度控制、板形控制、机械装置及传动系统等)连接起来构成:第二,改进带卷(或带材)输送流程(如自动喂料等),减少卷材处理时间,提高自动化程度和生产效率;第三,采用低磨损、高性能新机械材料。
3、影响冷轧产品质量的因素近年来,用户对冷轧板带的要求日益严格。
现在用户既要求整个板卷又要求板卷和板卷之间的厚度和性能均匀一致。
为保证冷轧板质量,需对其质量影响因素进行控制,这主要包括:原材料的质量、熔炼、铸坯、熟轧、冷轧、退火等方面。
三、冷轧工艺制度轧制工艺制度的确定是冷轧带钢生产中最重要的工艺问题,合理的轧制工艺制度是保证轧制过程实现优质、高产、低耗的重要条件。
1、冷轧压下制度冷轧压下制度包括两部分:总压下量的确定和道次压下量的分配。
(1)、冷轧总压下量是指两次退火间的压缩率即在一个轧程内的压缩率。
视冷轧的目的不同,总压下量确定也不同的。
必须考虑到金属的塑性限制、设备条件的限制、最小可轧厚度的限制。
成品冷轧总压缩率主要由产品的组织性能和表面质量所决定,应根据不同制品来确定冷轧压缩率。
如软制品一般要求成品冷轧总压缩率在50%以上,而需抛光轧制的制品一般要在1.5~3.0%之问。
(2)、道次压下量的分配与金属塑性、咬入、轧辊强度和主电机能力等条件有关。
一般,重有色金属道次压缩率一般在45%以下,铝合金在55%以下。
2、冷轧时的轧制速度冷轧速度是冷轧的一个重要工艺参数,它直接决定了轧机的生产率。
如蒂森克虏伯的尼洛斯塔公司的一套20辊轧机可以轧制的带钢最大宽度为1350mm,带钢厚度为0.2~2.5mm。
最大轧制速度为800m /min,钢卷单重最大30t。
提高冷轧速度的条件是:带材应有足够的长度、轧机有较强的冷却与润滑系统、有准确的厚度和板形检测装置、有高性能的压下系统、要相应地增大主电动机的功率等。
同时还要协调好这些条件,才能得到合理的高轧制速度。
3、冷轧时的张力在带材冷轧过程中,几乎都采用张力,尤其对薄带材和极薄带材,若不采用张力,甚至不可能轧出成品来。
因为张力在轧制过程中有以下作用:能够降低单位压力、减少轧辊的弹性压扁和轧辊弹跳值、能够用张力来控制辊型、保证轧制的稳定、为实现轧制过程的机械自动化创造条件。
只有采用合适的张力才能很好地控制产品质量和稳定轧制过程。
张力的大小要视不同的金属和轧制条件而定。
在实际生产中,单位张力应远远小于金属的屈服极限,最合适的单位张力范围在:(0.2~0.4)σ0.2。
轧制张力是冷连轧带钢生产过程中必需严格控制的重要参数,它不仅影响轧制工艺条件,影响产品尺寸精度与板形质量,甚至能使整个轧制过程变得不稳定。
4、冷轧时的工艺润滑与冷却铝材冷轧工艺润滑剂由轻质矿物油和添加剂组成,其中基础油的成分类型、添加剂的种类与含量不但对其相关的理化性能而且更重要的是对其轧制润滑效果以及轧后及退火后铝板表面质量产生重要影响删。
它的主要作用是㈣:润滑板带与轧辊,降低摩擦力;冷却板带与轧辊;冲洗板带与轧辊,以得到较好的板带表面质量;提高板带在中间过程的防锈能力。
加工硬化使金属的变形抗力增大,金属的变形热与摩擦热使轧件和轧辊的温度升高,辊系阃的热量流动使轧辊轴向温升不均匀,产生热凸度。
对于现代高速、大轧制力的轧机,这一点更为突出。
所以选择合适的冷却润滑剂,对控制板形十分重要。
其中轧制油的工作温度、工作压力、流量和分布是主要影响因素。
四、实验材料1、实验材料的选择工业纯铝具有塑性高、耐蚀、导电性和导热性能好的特点,但强度低,不能通过热处理强化,切削性不好。
多利用其优点制造一些具有特定性能的结构件,如铝箔制成垫片及电容器等。
本实验选用的工业纯铝为1060(L2)、厚度为3mm、厚度偏差为士o.23(GBT/3194-1998)、宽度为20mm、供货状态为完全退火态(O)。
L2中铁和硅是主要杂质,从A1-Fe和Al-Si系二元平衡相图可知,在共晶温度时铁、硅在铝中最大溶解度分别为0.052%和1.65%,在室温分别约为0.002%和0.05%。
实验用纯铝L2内的铁和硅的含量分别为0.4%、0.25%,则室温生成的组织是a(Al)及a(Al)+FeAl3共晶和极少Si。
其化学成分和主要性能指标分别如表3-1和表3-2所示:表3-I实验材料的化学成分(wt%)Table3-1 Chemical compositions of the material for experiment(wt%)表3-2实验用铝的室温性能Table3-2 Room-temperature properly of the material for experiment2、实验材料的预备热处理工业生产中铝、镁合金材料常采用的退火制度有:坯料退火、中间退火和成品退火。
成品退火可分为高温退火(生产软制品)和低温退火(生产不同状态的半硬制品)两种。
为了使供货状态为H12的LF21与供货状态为O的L2带材进行对比性实验,需保证它们具有相同初始状态。
因此需对铝合金进行成品高温退火,退火温度不宜过高,保温时间不宜过长。
将实验铝合金材料在空气电阻炉中进行完全退火,退火的工艺为:金属温度390℃~410℃、保温1.5小时、出炉后空气冷却。
五、实验方案及工艺流程1、实验方案本文选用工业纯铝L2为原料,将其轧制成不同厚度的薄带,用金相显微组织分析结合显微硬度分析,研究各个工艺参数对冷轧铝显微组织的影响,最后对板形中的弯曲情况进行研究。
轧制规程如表3.3所示;表3-3轧制规程Table 3-3 Mill Condition2、工艺流程为保证能得到理想的试样,需要在轧制前后做好充分的准备工作和后处理工作,制定一套合理的制样工艺流程,如图3-2所示。
(1)原料:综合考虑本次实验目的和轧机能力限制,实验材料选择工业纯铝L2,在日常生产生活中应用十分普遍,并且塑性好有利于顺利(2)改善咬入:根据轧制咬入条件:f=tanα 或者β≥α在轧制前对轧件进行预处理,使其能在轧制过程中顺利咬人。
式中:f—轧件与轧辊间的摩擦系数;β—摩擦角;α—咬入角,它是轧件法向力与轧辊中心连线的夹角;在刚开始咬入时,其数值等于接触角为α:当α=β时,为咬入的临界条件,把此时的咬入角称为最大咬入角,它取决于轧件和轧辊的材质、接触表面状态和接触条件等。
如纯铝的最大咬入角为20°~22°、摩擦系数为0.36~0.40。
根据实验方案和轧辊尺寸参数,利用以上公式计算发现当轧制第二道次时将无法咬入即摩擦角β小于咬入角α,应想办法给予解决。
改善咬入的方法有:1.将轧件的小头或楔形端先送入轧制。
2.用外力将轧件强制推入轧辊中。
3.改善轧件或轧辊的表面状态以增大摩擦角。
4.合理地调节轧制速度,因为系数随轧制速度的提高而减少。
综合考虑,本文选择第一种方法,把原料头部用铝板锉锉成楔形,以能顺利咬入为准,用800#砂纸打磨毛刺,以免在咬入时损伤轧辊。
(3)清洗:轧制前要对轧件和轧辊进行清洗,去除表面上的油污、颗粒、杂质等。
先用干净的抹布擦去轧件和轧辊的硬颗粒和杂质,再在碱液为轧件和轧辊除油污,最后用脂棉蘸取无水乙醇擦拭和吹风机吹干待(4)涂油:为轧件和轧辊涂冷轧油。
本文轧制油来自广西南南铝业公司提供的铝带箔材轧制专用冷轧油,冷轧油的具体主要性能如表3-4所示。
经实验发现,该冷轧油效果很好、油膜强度大、轧后轧件表面十分光亮、脱脂性能好并有利于咬入。
(5)试轧:本实验轧机采用手动压下螺杆和轴承座间的平衡弹簧来调节辊缝,但由于轧辊连接齿轮的传动误差和轧辊辊跳的影响,将使得辊缝的调节不能单单依靠压下螺杆上的刻度值。
因此,在每次轧制前取一小段轧件进行试轧,试轧后检查轧件中部两端尺寸是否达到要求尺寸,直到轧件两端尺寸相同并达到实验要求尺寸时既可停止试轧,进行下一步冷轧。