3003铝合金动态再结晶实验研究

３０ ０ ３铝 合 金 动 态 再 结 晶 实验 研 究
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３０ ０ ３铝 合 金 动态 再 结 晶 实 验 研 究
Ｅｘｐ ｒｍ ｅ ｔ ｌＲｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｎａ ｉ ｃ ｙ ｔ １ｉａ ｉ ｎ ｅ ｉ ｎ ａ ｓ ａ ｃ ｎ Ｄｙ ｍ ｃＲｅ ｒ ｓ ａ ｌｚ ｔｏ ｏ ０ ｌ ｉ ｍ ｌｏ ｆ３ ０３ Ａ ｕｍ ｎｕ Ａ ｌ ｙ
ｏ ａ ｌＰ ｔ ｈ：１ ｏ ｆＨ ｌ ｅ ｃ — ｎ－ 一 ０ ９ ７ １ ｄ ＋ ６ ５ ３ ． 一 ． ３ ８ｎ … ． ２ ２
Ｋ ｅ ｒ ｓ ３０ ３ ａ ｕｍ ｉ ｍ ｌｏ ｓ ｒ ｉ — ｒ ｅ ｉ ａ ｅ； ｎ ｍ ｉ ｅ ｒ ｔ ｌｉａ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ： ０ ｌ ｎｕ ａ ｌ ｙ； ｔ ａ ｎ ｈａ ｄ ｎ ｎｇ ｒ ｔ ｄｙ ａ ｃ ｒ ｃ ｙｓ ａ ｌｚ ｔｏｎ； ｒｔｃ ｌｓ ｒ ｉ ａ ｅ ａ ｅ ｃ ｉｉａ ｔ ａ ｎ； ｖ ｒ ｇ
陈贵 清 ， 高 升 ， 傅 颜文煅 ， 。 程超增 ， 泽 昌 邹 （ １福 州 大学 材 料科 学与 工程 学 院 ， 福州 ３ ０ ０ ； ５ １ ８
２福 建交 通 职业技 术 学 院 机 械工 程 系 ， 福州 ３ ０ ０ ） ５ ０ ７
ＣＨＥＮ ｉｑ ｎｇ ～ 。 Ｇｕ — ｉ ＦＵ ｏ ｓ ｎｇ ～， Ｇａ — ｈｅ ＹＡＮ ｅ — ａ Ｗ ｎ ｄｕ ｎ ～，
４． ３ ． Ｔｈｅ ｉ ｖｅ ｔｇａ ｅ ｌｏｙ ｉ ｅ ｉｉ ｅ ｔ ｓ ｔｖ ｔａ ｎ ｒ ｔ ９５ ２ ｎ ｓ ｉ ｔ ｄ ａ ｌ ｓ ｓ ｎｓｔｖ ｏ ｐｏ ｉｉ ｅ ｓ ｒ ｉ ａ ｅ ｕｎｄ ｒ ｔ ｅ ｅ ｐｅ ｉ ｅ ａ ｏｎ ｔｏ ． ｅ ｈ ｘ ｒｍ ｎｔ ｌｃ ｄｉｉ ｎｓ
工 出直 径 为 １ ｍｍ、 为 １ ｒｍ， 端 带 有 深 ０ ２ ０ 高 ５ ａ 两 ． ｍｍ 凹槽 的样 品 。在 Ｇｌｅ ｌ １ ０ ｅ ｂｅ ５ ０热模 拟试 验机上 进行 恒 一
ｔｏ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ０ — ０ ℃ ａ ｔ ａ ｎ ｒ ｔ ．０ － ０ ｓ ｕ ｉ ｇ Ｇｌ ｅ ｌ一 ５ ０ ｔ ｅ ｍ ａ ｉ ｕ ａ ｏ ．Ｔｈ ｉｎ ｔｍ ｅ ａ ｕ ｅ ３ ０ ５ ０ ｔ ｓ ｒ ｉ ａ ｅ ０ １ １ ．０ — ｓｎ ｅ ｂ ｅ １ ０ ｈ ｒ １ ｓｍ ｌ ｔ ｒ ｅ
Ｆｕ ｉ ｎ Ｃｏ ｍｕ ｉ ａ ｉ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｌｅ ｅ Ｆｕ ｈ ｕ ３ ０ ０ ， ｉ ａ ｉ ｍ ａ ｎ ｃ ｔｏ ｓ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｃｏ ｔ ｇ ， ｚ ｏ ５ ０ ７ Ｃｈ ｎ ）
摘 要 ： 用 Ｇｌ ｂｅ１ ０ 采 ｅ ｌ ５ ０热模 拟 试 验 机 对 ３ ０ ｅ 一 ０ ３铝合 金 进 行 变 形 温 度 为 ３ ０ ５ ０ 、 变 速 率 为 ０ ０ ～ １ ． ｓ 的 高 温 ０～ ０℃ 应 ． １ Ｏ Ｏ 等 温 压 缩 实 验 ， 真应 力一 应 变 曲线 计 算 应 变硬 化 速 率 ， 采 用 截 线 法 测 量 热 压 缩 后 平 均 晶粒 尺 寸 ， 果 表 明 ：０ ３铝 由 真 并 结 ３０ 合 金 动 态 再 结 晶 临界 应 变 ￡ 随着 ｚ参 数 的增 大 而 提 高 ， 金 发 生 动 态 再 结 晶 的 临 界 条 件 为 ：＞ ￡一 ７ ２ × １ Ｚ ”； 合 ￡ ．８ ０ ｏ 动 态再 结 晶 的平 均 晶粒 尺 寸 随 温度 的 升 高 、 变速 率 的 减 小 而 增 大 ， 关 系 为 ： ｄ 应 其 ｌ 一 一０ ０ ２１Ｚ ．５ ２ 在 实 验 条 件 ｎ ．８ ４ｎ ＋４ ９ ３ ； 下 ， 合金 具 有 正 的应 变 速率 敏 感 性 ， 该 随变 形 温 度 的 降低 和应 变 速 率 的 增 大 ， 金 进 入 稳 态 流变 阶 段 时 所 对 应 的 真 应 力 值 合 逐 渐 增 大 ， 且 峰 值 应 力 随 动态 再 结 晶平 均 晶粒 尺寸 的减 小 而 增 大 ， 合 Ｈａ－ ｅ ｈ 系 ： 一 一０ ９７ １ｄ ＋６ ５３ 。 并 符 ｌＰｔ 关 ｌ ｃ １ ｎ ．３ ８ ｎ ．２ ２ 关 键 词 ： ０ ３铝 合 金 ； 变 硬 化 速 率 ； 态 再 结 晶 ； 界 应 变 ； 均 晶粒 尺 寸 ３０ 应 动 临 平
（ ＤＲＸ）ｉ ｓ ｅ 一 ７ ２ ｓ ＞ ． ８× １ Ｚ。 。 ． Ｔｈ ｖ ｒ ｇ ｅ ｒ ｓ ａ ｌ ａ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｓｚ ｎ ｒ ａ ｅ ｓ ｄ ｆ ｒ ｔｏ Ｏ ・６ １ ｅ ａ ｅ ａ ｅ ｒ ｃ ｙ ｔ １ ｚ ｔｏ ｒ ｉ ｉｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｅ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｉ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｒ ａ ｅ ｎ ｈ ｔ ａ ｎ ｒ ｔ ｅ ｒ ａ ｅ ，ｗｈ ｃ ａ ｅ ｄ ｓ ｒｂ ｄ ａ ｎ … 一 一 ０ ０ ２ １ Ｚ＋ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｓａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｒ ｉ ａ ｅ ｄ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉｈ ｃ ｎ ｂ ｅ ｃｉ ｅ ｓｌ ｄ ． ８ ４ｎ
ｓ ｒ ｉ — ｒ ｅ ｉ ａ ｅ ｃ ｕｌ ｂ ｔ ｉ ｅ ｆｏｍ ｒ ｅ ｓ ｒ ｓ — ｒ ｅ ｔ ａｎ ｕｒ ｅ ， ｎｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｌｚ ｔｏ ｔ ａ ｎ ｈａ ｄ ｎ ｎｇ ｒ ｔ ｏ ｄ ｅ ｏｂ ａ ｎ ｄ ｒ ｔ ｕ ｔ ｅ ｓ ｔ ｕ ｓ ｒ ｉ ｃ ｖ ｓ ａ ｈｅ ｒ ｃ ｙ ｔ １ｉａ ｉ ｎ ａ ｒ ｇｅ ｇ ａｎ ｓｚ ｓ ｍｅ ｓ ｅ ｉ ｇ ｔ ｎｔ ｒ ｅ ｔｍ ｅ ｈｏ ｖｅ ａ ｒ ｉ ｉｅ ｗａ ａ ｕｒ ｄ ｕｓｎ ｈｅ ｉ ｅ ｃ ｐ ｔ ｄ．Ｔｈｅ ｒ ｓ ｌｓ ｓ ｏｗ ｈａ ｈｅ ｃ ｉｉａ ｔａ ｎ ｅ ｕｔ ｈ ｔ ｔ ｔ ｒｔｃ ｌｓ ｒ ｉ ￡ ｎ ｒ ａ ｅ ｔ ａ ａ ｔ ｒ Ｚ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ，ｔ ｒｔｃ ｌｃ ｎｄ ｔｏ ｏ ｓ ｔ ｏ ｙ ｍｉ ｅ ｒ ｓ ａ ｌ ａ ｉ ｎ ｉ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗｉｈ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｎ ｈｅ ｃ ｉｉ ａ ｏ ｉｉ ｎｓ ｆ ｒ ｏｎ ｅ ｆ ｄ ｎａ ｃ ｒ ｃ ｙ ｔ ｌｉ ｔｏ ｚ
中 图 分 类 号 ： １ ６ ２ ＴＧ ４ ． １ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ｌ４ ８ （ ０ １ ０ ０ ７ ０ ｃ ：Ｔｈｅ ３ ０３ ａ ｕｍｉ ｍ ｌｏ ｓｄｅ ｏ ｍｅ ｙ ｉｏ ｈｅ ｍａ ｏ ｐ ｅ ｓｏ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎｇ ｅ ｏｒ ａ ０ ｌ ｎｕ ａ ｌ ｙ ｗａ ｆ ｒ ｄ ｂ ｓ ｔ ｒ ｌｃ ｍ ｒ ｓ ｉ ｎ ｉ ｈ ａ ｅ ｏｆｄ ｆ ｍ —
作用 。而动态 再 结 晶发生 的临界 值 以及 动态再 结 晶 晶
粒 尺 寸 大 小 是 研 究 动 态 再 结 晶特 征 的 重 要 指 标 ［ 。 本 ５ ］
行 业 以及 运输 液体 产 品的槽 罐 、 力 罐 、 交 换 器 、 压 热 化
工作 通过 热模 拟 实验方 法 ， 由真 应力 一 真应 变 曲线 计 算 应 变硬 化速 率 ， ］ 建立 ３ ０ 合金 动态 再结 晶开 始 时 ０ ３铝 的临界应 变 量值 ｅ， 以及 动 态 再 结 晶 平 均 晶粒 尺 寸 与 Ｚ ｎ ｒＨｏｌｍｏ 数 的定 量关 系 ， 研 究 ３ ０ ｅ ｅ— ｌ ｏ ｎ参 为 ０ ３铝 合
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材 料 工 程 ／２ １ 年 ８期 ０１
１ 实 验 材 料 和 方 法
３０ ０ ３铝合 金化 学成 分 （ 量分 数／ ） ： ． ８Ｓ ， 质 为 ０ ５ ｉ
０ ６ Ｆｅ， ．０ ８ ． ２ ０ ６ Ｃｕ，１ ．０９ Ｍ ｎ， ０．０ Ｍ ｇ，０ ０ Ｔ ｉ ３ ．０ ６ ，
ｐ ａ ｔ ｅ ｓｉ ｒ ａ ｅ ｔ ｈｅａ ｅ ａ ｅ ｒ ｃ ｙｓ ａ ｌｚ ｔｏ ａ ｎ ｓｚ ｃ ｅ ｓｎｇ，ｗｈｉｈ ｍｅ ｔ ｔ ｈ ａ ｅ ｋ ｓ ｒ ｓ ｎｃ ｅ ｓ ｓ ｗｉｈ ｔ ｖ ｒ ｇ ｅ ｒ ｔ ｌｉａ ｉ ｎ ｇｒ ｉ ｉｅｄｅ ｒ ａ ｉ ｃ ｅ ｓｗｉｈ ｔ ｅ ｌ ｗ
却后 的试 样 用 线 切 割 沿 纵 向剖 开 ， 研 磨 、 光 、 经 抛 腐
蚀后 ， 用 Ｘ Ｇ ０ 采 Ｊ 一５型 自动 图像 分 析 仪 定 量 测 定 试 样 晶粒 尺 寸 。
７ ｍｍ 铸 锭 ， 铸 锭 进 行 ５ ０ ， ０ ０ 将 １ ℃ ２ ｈ均 匀 化 退 火 。加
，∞ ｓ０ Ｊ ｓ 试 样 达 到 预变 形 ｌ ｎ 即 卸 载 水 淬 以 固定 组 织 。冷 量后立
０ ０ ８Ｚ ，． ０ ， ． ０ ｎ ０ ０ ７Ｎｉ余量 Ａ１ 。其 制备 工 艺 流 程 为 ： 采 用容量 为 ６ ｋ ０ ｇ的 Ｆ ９ — １ ７１ ６型石 墨坩 埚 电阻 炉进 行高 效熔 体 处 理 ＿ ， 金 属 型 浇 注 出 １ ０ ｍ × ２ ｒｍ × ７ 用 ］ １ｒ ａ ０ ａ
金 的热变形 本 构关 系和 热变形 工 艺提供 理 论依 据 。
工 设备 、 飞机油 箱 、 油路 导 管 、 盗盖 和罩 冒等 领 域 被 防
广泛应 用 。在生 产 ３ ０ ０ ３铝 合 金板 带 箔 的过 程 中 ， 动 态再 结 晶通 过 细化 晶 粒 、 除 加 工 硬化 所 积 累 的位 消 错 和产 生 的 微 裂 纹 ， 善 材 料 的 加 工 性 能 “ ， 改 ］ 因此 ，
Ｔｈｅ ｔ ｕｅ ｓ ｒ ｓ ｎ ｒ ａ ｅ ｓｔ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｔ ｍ ｐｅ ａ ｕ ｅ ｄｅ ｒ ａ ｅ ｎ ｈｅ ｓ ｒ ｉ ａ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｓ Ｔｈｅ ｒ ｔ ｅ ｓ ｉ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｈｅ ｄｅ ｏ ｍ ｔｏ ｅ ｒ ｔ ｒ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｄ ｔ ｔ ａｎ ｒ ｔ ｎ ｒ ａ ｅ ．
（０ ３ ０，３ ０，４ ０，４ ０ ０ ℃ ）和 ４ ０ ５ ０ ５ ，５ ０ ０ ℃ （． １ ． ， ０ ０ ，０ １
１ ０ ０ ０ ） 变 形 过 程 全 部 由计 算 机 控 制 并 自动 ． ，１ ． ｓ ， 采集 有 关 数 据 。为 观 察 热 变 形 后 的显 微 组 织 特 征 ，
ＣＨ ＥＮ Ｇ Ｃｈａ — ｅ ， ｏ ｚ ｎｇ ＺＯ Ｕ — ｈａ ｇ Ｚｅ ｃ ｎ
（ ｌｅ ｅ ｏ ａ ｅ ｉ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｇｉ ｅ ｉ １ Ｃｏ ｌ ｇ ｆＭ ｔ ｒａ ｓ Ｓｃｅ ｃ ｎｄ Ｅｎ ｎｅ ｒｎｇ， Ｆｕｚ ｕ Ｕ ｎ ｖ ｒ ｉｙ， ｈｏ ｉ ｅ ｓｔ Ｆｕｚ ｕ ３５ １ ８， ｈｏ ０ ０ Ｃｈｉ ａ；２ Ｄｅ ｒ ｍｅ ｆＭ ｅ ｈａ ｃ ｌＥｎ ｎ ｅ ｉ ｇ， ｎ ｐａ ｔ ｎｔｏ ｃ ｎｉａ ｇｉ ｅ ｒｎ
ｇ ｉ ｉｅ ａ ｎ ｓｚ
３ ０ 铝 合 金 属 于 Ａ１ ０３ 一 Ｍｎ系合 金 ， 有 良好 的机 具 械加 工性 能 、 蚀 性 能 、 热性 能 以及 密 度 小 、 度 高 抗 散 强
等特 点 ， 目前 在容 器箔 、 花纹 板 、 铝塑 复合 板 、 讯 电子 通
材料 的动态再 结 晶在 热加 工过程 中起 到 了非 常重要 的