轧制工艺对AlMgSi合金组织及性能的影响

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本文在AlMgSi系铝合金基础上,通过合金成分设计,开发出一种新型的低成本车用铝合金板材及轧制工艺。通过430℃热轧后再冷轧的方式制备板坯,研究了轧制工艺对合金板材微观组织的影响,探讨了冷轧后再结晶退火过程中的再结晶机制。同时,对合金在不同轧制工艺下的板材组织和各项力学性能进行了对比研究。最后对合金的耐蚀性及其机理进行了分析。研究结果表明,所设计AlMgSi系铝合金电磁搅拌铸锭组织主要由等轴晶组成;合金组织中存在着大量鱼骨状的AlFeMnSi相、条状的AlFeSi相和针状的MgSi相等分布在晶粒内部与晶界处。这些相割裂了基体,降低了合金铸态下的强度和塑性。其抗拉强度、伸长率和布氏硬度分别为158.6MPa、5.8%、33.8;均匀化退火后,微观组织发生明显变化,偏析消除,组织更加均匀。在430℃下,采用13%、33%和47%不同的首道次加工量进行轧制,研究首道次加工量和变形程度对热轧过程中合金板材组织的影响。同时,研究了首道次加工量对冷轧态板材退火组织及T6热处理后组织及性能的影响。结果表明,合金在热轧过程中,随着轧制变形程度的增大,组织越来越细小;通过对不同轧制工艺下板材组织及力学性能实验结果的对比,发现随着首道次加工量的增大,合金板材的组织和各项力学性能都明显改善。当首道次加工量为47%时,所制备的板材的力学性能最好。其抗拉强度为398.4MPa,伸长率为20%,布氏硬度为112。通过盐水腐蚀和剥落腐蚀,研究铸态、均匀化退火态及三种轧制态板材的耐腐蚀性。盐水腐蚀试验表明:首道次加工量越大,成形的板材耐盐水腐蚀性越好;剥落腐蚀实验发现均匀化退火大大降低合金的耐腐蚀性。合金轧制态板材的耐剥落腐蚀性能比铸态稍差,但远远优于均匀化退火态。
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