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合金成分对1系合金铝箔组织和性能的影晌

来源:www.hwalu.com 加入时间:2012-8-15 点击:

合金成分对铝箔的组织和性能起着决定作用,各国对生产铝箔的合金要求不同。

由于元素固溶于铝中时将不同程度地降低铝的塑性,因此纯度越高的合金箔材较易于轧制。

目前随着1xxx合金铝箔的广泛应用,在铝箔的合金成分上,不再是“纯度越高越好”,而是更加多的考虑铝箔产品使用的综合性能,在其技术标准允许范围内控制元素一定的含量,如控制Fe,Si,Cu,Ti,Mg,Mn等元素的含量。

美国用于生产铝箔的1xxx合金主要牌号为1100,1235,1145和1350,它们的合金成分如表所示。日本用于加工铝箔的1xxx合金牌号为IN30和1100,后者只能用于加工厚度不小于0.02mm的铝箔。

部分欧洲国家采用纯度为99.20%的1xxx合金加工铝箔。

我国1xxx合金铝箔的成分与美国接近或直接按美国牌号组织生产。下表为日本和奥地利铝箱的部分材料化学成分。

美国铝箔的合金成分(质量分数)(%)

美国铝箔的合金成分(质量分数)(%)

日本和奥地利铝箔的合金成分(质量分数)(%)

日本和奥地利铝箔的合金成分(质量分数)(%)

1xxx合金中的主要元素为Fe, Si, Fe, Si含量的不同直接影响着1xxx合金制品的组织和性能。

Fe, Si固溶在Al中将加大材料的加工硬化率,使铝箔的轧制难度相对提高。1xxx合金铝梢的力学性能不仅受纯度和Fe, Si含量的影响,而且受Fe/Si比的影响。

在Si含量一定的情况下,Fe/Si比低于2时,铸锭或铸轧带中容易形成粗大的针状例FeSiAl)相,使材料呈脆性,不易轧制变形。目前铝箔用1xxx合金的Fe/Si比一般控制在2.5一4.0。而当Fe/Si比大于5时,一方面铸态化合物数量和坯料中化合物相数量将明显增加,尤其是粗大的FeA13(针片状)大量增加,后者对性能是不利的;另一方面.材料中Fe含量的升高也将引起固溶Fe含量的升高.从而使加工硬化率提高,其结果是增加了铝箱的变形抗力。Fe/Si比控制的依据是尽可能促进。(FeSi AI )的形成。控制杂质的相对含量是改进铝悄产品质量的重要途径。

钦是铝合金中常用的添加元素,主要作用是细化铸造组织,减小开裂倾向,而几在压延时容易产生加工软化,提高材料的力学性能。如果和硼一起加人,细化效果更为显著。钦、硼比例可为5:1至100: 1,一般以Al-Ti或AI-Ti-B中间合金的形式加人,目前在铝箔的生产中最常用的而且细化效果较好的是在坯料生产过程中铸造前在线加人AI-Ti-B丝细化剂。钦加人铝中形成TiA13,与熔体产生包晶反应而成为非自发核心,起细化作用。AI-Ti-B丝起主要细化作用的是TiAl3, Till:质点,我们从实验和生产中得到:细化剂的加人温度一般控制在730-760℃之间,TiAl3、TiB2的形核效果最好。

在1xxx合金中,Cu, Mn, Mg都是允许存在的杂质元素。有时在合金成分的允许范围内添加一定的Cu, Mn等,可提高材料的力学性能,表10-3为某企业不同合金元素含量控制所生产铝箱的力学性能。除以上成分外,Al中还不可避免地存在着一些杂质元素,如V, Ni, Na等,在铝箱合金中都规定了其最大含量。

不同合金成分的铝箔力学性能(0.007, O状态)

不同合金成分的铝箔力学性能(0.007, O状态)

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