利用EBSD技术研究高纯铝箔再结晶过程组织及织构的演变规律.doc

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1、利用EBSD技术研究高纯铝箔再结晶过程组织及织构的演变规律【摘要】选取含铝量为999972%的高纯铝箔和含稀土Ce铝箔，采用不同退火工艺，利用金相显微镜观察和扫描电镜的EBSD等设备进行分析，研究其组织和取向的变化规律，以及相同工艺条件下稀土元素Ce对铝箔组织与织构的影响。实验结果表明：在退火过程中，随着再结晶温度的升高，再结晶过程进行得越完全，出现的立方织构越多；且稀土的加入使立方织构增多。【关键词】电子背散射衍射（EBSD）高纯铝箔显微组织立方织构Abstract:Microstructureandorientationtransformationof

2、highpure(999972%Al)foilwerestudiedbymeansofopticalmicroscopeandelectronbackscatterdiffractionsystemunderthedifferentannealingprocess.Inaddition,theeffectofceriumonmicrostructureandtextureofaluminumfoilwereinvestigated.Theresultsshowthatthecubetexturecomponentincreasedwithrecrystal

3、lizationtemperatureduringannealing.Moreover,thecubetexturecomponentenhancedwiththeadditionofrareearth.Keywords:EBSD;highpureAlfoil;microstructure;cubetexture引言EBSD分析技术是在Kossel线分析晶体局部区域的曲线和电子通道花样确定晶粒取向基础上发展起来的一种新型的微区取向分析技术。将扫描电子技术与EBSD技术结合可获取多晶材料晶粒的形成和晶界的分布状态，各个晶粒的取向，相邻晶粒的取向关系、取向差及相

4、应的分布状态等等［1］。高纯铝箔是制造铝制电解电容器的原料。铝制电容器容量的大小正比于铝箔的面积，反比于铝箔表面氧化膜的厚度，为了增加铝箔的比表面积，要求高纯铝箔应具有很强的{100}面织构，具有{100}面织构的铝箔采用直流隧道方法可以大幅度扩大铝箔的表面积，从而在不增加体积的条件下大大地提高铝制电解电容器的容量。在实际生产中高{100}面织构占有率的实现主要依靠铝箔具有极强的立方织构组分{001}〈100〉。本文通过对大变形冷轧铝箔进行不同温度再结晶退火处理，研究铝箔再结晶过程中立方织构组分{001}〈100〉的形成和长大规律，为实际生产提供理论基础，并

5、为工厂制定工艺提供一定的参考依据。　　1材料与试验方法　　本试验采用的材料化学成分见表1。表1试验材料化学成分(质量分数：%)编号AlFeSiCuZnCe199997200007100007000012500001402999898000070000069000124000013900074铝箔制备的工艺路线为：高纯铝锭的熔铸→均匀化→热轧→中间退火→冷轧→成品退火。铝箔的最终变形量为9633%。再结晶退火工艺：退火温度为150℃、185℃、190℃、200℃、220℃、250℃、270℃、350℃等，退火时间为600s。通过不同退火

6、工艺得到部分再结晶和完全再结晶试样。利用蔡司金相显微镜观察不同退火温度下各试样的显微组织。采用电解抛光方法制备EBSD试样，利用FEI公司生产的QUANTA400型环境扫描电镜上配备的HKL公司的CHANNAL5系统测定高纯铝箔和含稀土Ce铝箔在不同温度下再结晶过程中的晶粒取向。图1含Ce00074%铝箔不同温度再结晶金相组织(a)冷轧(b)230℃退火(c)350℃退火(d)450℃退火图2高纯铝箔不同工艺的map图（a）冷轧（b）185℃退火（c）200℃退火（d）220℃退火注释：（织构类型及各自的颜色）图3高纯铝箔不同工艺下的取向差分布图（a）冷轧

7、（b）185℃退火（c）200℃退火（d）250℃退火图4两种试样不同工艺下的map图（a）2号试样250℃退火（b）1号试样250℃退火（c）2号试样350℃退火（d）1号试样350℃退火注释：（织构类型及各自的颜色）2实验结果及讨论21再结晶退火过程中金相组织分析选取Ce含量为00074%，变形量为963％的铝箔进行研究，不同加热温度、相同保温时间的显微组织如图1。由图可见，铝箔经过963%冷变形后得到纤维状组织，在230℃保温600秒时发生部分再结晶；在350℃保温600秒时已经发生了完全再结晶；在450℃保温600秒时已经发生了晶粒长大现象。

8、随加热温度的升高，出现再结晶晶粒形核，之后进入晶粒长