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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。康盛股份技术开发研究项目可行性研究报告项目名称:铝板带退火工艺初步研究项目实施日期:_2月1日-12月31日一、项目概况,国内外同类研究情况1.退火工艺简介资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。退火的目的是增加合金成分的均匀性及组织的稳定性,并经过回复及再结晶过程,消除残余应力和加工硬化,以利于随后的加工和使用。主要包括均匀化退火、完全退火及不完全退火的工艺。1.1均匀化退火均匀化退火主要用于铝合金半成品加工厂的铸锭处理。板、棒、型材等半成品由铸锭经轧制、挤压及锻造加工而成。铸锭
2、分扁锭、圆锭和空心锭,大多采用半连续铸造生产。由于结晶速度快,铸锭的晶粒内部化学成分是不均匀的,先结晶的部分即树枝状晶体内一般合金浓度较低,而后结晶的部分即树枝状晶体之间的合金浓度却较高,造成所谓晶内偏析。工业铝合金中的锰、镁、铜、锌等元素都会出这种偏析,而其中以锰偏析最为明显。存在成分偏析的铸锭若直接进行压力加工,很容易发生开裂。另外,铸锭由于冷凝快,内部还存在相当严重的内应力。这也会加剧铸锭在加工过程中的开裂倾向。因此,除纯铝铸锭外,合金铸锭一般都要进行均匀化退火,以消除内应力及晶内偏析,提高铸锭的塑性。另外,均匀化退火对改进加工后的半成品组织和性能,提高塑性
3、与耐蚀性也有益处。均匀化退火温度一般比合金中低熔点共晶温度低20—40℃,是各类铝合金中,退火温度最高的一种。均匀化退火时间一般为12—24小时,退火后的冷却速度则不作规定。表1列出了几种主要铝合金铸锭的均匀化退火规范,以供生产中参考选用。应当指出,均匀化退火只能消除晶内偏析,而不能消资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。除区域偏析(即晶粒之间或各个部位之间的大范围成分不均匀性)。表1变形铝合金铸锭均匀化制度合金牌号均匀化退火温度(℃)保温时间(h)LY11、LY12480—49512—24LD2525—54012LD10475—49
4、012LC4450—46512—24LF3、LF5460—47512—24LF21510—5204—61.2完全退火完全退火也称再结晶退火,即经过再结晶来消除金属因塑性变形而产生的加工硬化,恢复塑性以有利于下一道工序的进行或最终使用。完全退火是退火工艺中应用最多的一种。为正确选择或拟定退火规范,下面首先对再结晶基本规律作一简要介绍。金属经冷变形后,表现为晶粒发生扭曲变形,并沿变形方向拉长。变形量很大时,就形成所谓的纤维状组织。从晶粒内部来说,塑性变形将造成晶粒”破碎”,形成许多亚晶粒,同时晶体点阵也发生畸变,晶体缺陷数量增加,提高金属的位能,使之处于一种不稳定的状
5、态。从机械性能来看,塑性变形后金属的强度、硬度增加、塑性下降,即产生加工硬化。这种不稳定的组织,从能量观点讲,总是力图恢复到原来的晶体比较完整、点阵比较规则的低能状态,退火处理正是促进这一过程的完成。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。经受变形的金属在退火加热时可能发生以下变化:回复-----再结晶-----晶粒长大。回复阶段发生在退火温度较低或时间较短的情况下。此时,金属内部因塑性变形造成内应力下降,晶体畸变度减小,但反应在机械性能上的变化尚不明显,间图1.随着退火温度的提高或时间的延长,金属的强度、硬度迅速下降,而塑性明显增加,这就标
6、志着再结晶过程已开始,这相当于图(1b)中的250℃.当强度下降和塑性提高到某一稳定值,则表示再结晶过程已经结束,对于纯铝,图1工业纯铝退火后的性能变化a)在250℃不同时间退火b)在不同温度退火5分钟资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。图2铝在退火过程中再结晶晶核的形成和长大此时温度相当于350—400℃.再结晶过程是如何进行的?这可经过图2中的示意图得到直观的认识。图(2a)表示因变形而被拉长的晶粒边界处形成了少数几个无畸变的新晶粒,这就是再结晶晶核。随着退火时间的延长,这些晶核长大。同时又形成许多新的晶核。当所有再结晶晶粒长大到相互
7、接触时,就算完成了再结晶过程。若再继续进行退火,已形成的细小晶粒将经过相互吞并而长大,使得金属内部总的表面能降低,见图(3a)和(3b)。此时的晶粒长大过程大多是均匀进行的,即得到尺寸比较均一的粗晶。但有时也会发生另一种情况,少数晶粒因某种原因而出现异常长大。四周细晶粒被吞食,最后成为晶粒分布很不均匀的组织,见图(3c).这就是聚集再结晶或称二次再结晶的过程。实用上当然不希望发生这种情况,为此应避免高温长时间的退火。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。图3纯铝冷轧板的再结晶和晶粒长大示意图a)一次再结晶过程已完成b)再结晶后的晶粒长大c)
8、二次再结晶
