8011铸轧铝合金的组织及性能_马焕楠

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1、轻有色合金特种铸造及有色合金２０１５年第３５卷第６期８０１１铸轧铝合金的组织及性能马焕楠１１２米国发王建增（１．河南理工大学材料科学与工程学院；２．商丘阳光铝材有限公司）摘要以８０１１合金为对象，研究了其精炼、除气、变质、铸轧、热处理后的组织变化及力学性能。结果表明，铝液中杂质在二次精炼后几乎完全消失；变质后晶粒更加均匀；冷轧后板带出现加工硬化，伸长率降低；再结晶热处理后，晶粒得到细化，加工硬化得以消除。关键词８０１１合金；铸轧板；组织；性能中图分类号ＴＧ１４６．２１；ＴＧ３３９文献标志码ＡＤＯＩ：１０．１５９８０／ｊ．ｔｚｚｚ．２０１５．０６．０２４Ｍｉｃｒｏ

2、ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ８０１１Ｒｏｌｌ－ｃａｓｔｉｎｇＡｌｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏｙ１，ＭｉＧｕｏｆａ１，ＷａｎｇＪｉａｎｚｅｎｇ２ＭａＨｕａｎｎａｎ（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ；２．ＳｈａｎｇｑｉｕＳｕｎｓｈｉｎｅＡｌｕｍｉｎｕｍＣｏ．，Ｌｔｄ．）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒｅｆｉｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｄｅｇａｓｓｉｎｇ，ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｒｏｌｌ－ｃａｓｔｉｎｇａｎｄｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｍｉ

3、ｃｒｏ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｅｎｓｉｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ８０１１ａｌｌｏｙｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔａｆｔｅｒｓｅｃｏｎｄａｒｙｒｅｆｉｎｅｒｙ，ｔｈｅｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓａｒｅａｌｍｏｓｔｒｅｍｏｖｅｄ．Ｇｒａｉｎｓａｒｅｒｅｆｉｎｅｄｗｉｔｈｍｏｒｅｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎａｆｔｅｒｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｃｏｌｄｒｏｌｌｉｎｇｓｔｒｉｐｓａｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄｗｉｔｈｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ．Ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｇｒａｉｎｓｉｚｅ

4、ａｎｄｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｈａｒｄｅｎｉｎｇｅｆｆｅｃｔｓ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：８０１１Ａｌｌｏｙ，Ｒｏｌｌ－ｃａｓｔｉｎｇＳｔｒｉｐ，Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ８０００系铝合金是新兴的３大铸轧铝合金之一，该成的小铸坯上取切，观察面为试块的中心截面。热处理［１］合金以Ｌｉ、Ｓｎ等为主要合金元素，常应用于瓶盖和散试样由厚度为６ｍｍ的８０１１合金铸轧板坯制成，观察热器的制作。由于Ａｌ的化学性质比较活泼，因此熔炼面为垂直于轧面的横截面。［２］过程中，铸件容易产生针孔、夹杂等缺陷，且由于熔２试验结果与分析体温度过高、冷却强度不够、

5、熔体在炉内停留时间过长［３］或金属纯度过高，都容易导致晶粒粗大等缺陷。所以２．１试样热处理前组织分析铝合金的熔炼及热处理等都是影响其性能的关键因素。图１为熔体处理前试样的显微组织。可以看出，此本课题研究了８０１１铸轧铝合金，并对熔体处理、热处理状态下铸态晶粒组织较为粗大，粒度不均匀，其中杂质以及冷轧加工进行组织分析，为８０１１合金铸轧工艺选择提供参考。１试验过程铝铸轧带坯生产工艺为：电解铝液＋冷料→熔炼→精炼、扒渣→转入保温炉→精炼、扒渣→在线除气→变质处理→过滤→铸轧成板带材→板带材缺陷控制→热处理。分别从每道生产工序中取样，即：精炼前、一次精炼后、保温炉内、

6、二次精炼后、除气箱内、变质处理、自然时效、去应力退火、再结晶退火等９种状态取样并制备（ａ）低倍（ｂ）高倍成金相试样。取样方法：熔体处理试样由８０１１合金浇图１熔体处理前试样（铸态）的显微组织收稿日期：２０１４－１２－２１；修改稿收到日期：２０１５－０２－０８基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１４０１０７７）；河南省博士后基金资助项目（２０１２０５２）第一作者简介：马焕楠，女，１９９０年出生，硕士研究生，河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作（４５４０００），电话：１５１３９１４３７９８，Ｅ－ｍａｉｌ：ｍａｈｕａｎｎａｎ１８７４＠１６３．ｃｏｍ通信作者：米国

7、发，男，１９６６年出生，教授，河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作（４５４０００），电话：１３６３９６２１７９２，Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｅｔｅｒ＠ｈｐｕ．ｅｄｕ．ｃｎ６４８８０１１铸轧铝合金的组织及性能马焕楠等［４］颗粒较多，枝晶尺寸较为粗大；从变形铝合金金相图并不彻底，所以对铝液进行二次精炼，可以看出，杂质颗可知，８０１１铝合金铸锭中第二相为树枝状初生粒几乎完全消失，见图２ｃ和图２ｄ。晶粒尺寸也有所细Ａｌ１２Ｆｅ３Ｓｉ相及共晶体中骨架状的Ａｌ１２Ｆｅ３Ｓｉ相（见图１ｂ化，粒度也较为均匀。针状或片状Ａｌ３Ｆｅ相有所增多，中箭头１），以及针状或片状Ａｌ３Ｆｅ（见图１

8、ｂ箭头２）。见图２ｄ中箭