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铝箔坯料质量评价体系之组织参数

来源:www.hwalu.com 加入时间:2012-6-18 点击:

单从伸长率考虑,铝的纯度越纯越好,但铝的纯度过高,其抗拉强度低。铝箔产品既要有一定的伸长率,也要有一定的强度要求,然而为达到合适的强度要求,单纯增加Fe, Si的含量,虽然能提高抗拉强度,但也带来塑性低,伸长率低,材料发脆和抗腐蚀性能低的缺陷。一般选用1145、1235、8011、8079, 8006等合金作为铝箔坏料。1 x x x合金中,Fe和Si的含量对其性能影响较大,控制合格的Fe/Si有利于提高产品的成材率。在Fe + Si含量不超过最大允许含量的前提下,使二w(Fe)/w(Si) >3.0。可以避免或减少β相(FeSi2AL9)的析出.可改善铝箔的加工性能。

影响铝箔坏料内在质量的组织参数有Si, Fe固溶度,第一相的类型、尺寸、数量和分布,晶粒度和晶粒形状因子,以及织构等。

Si,Fe固溶在铝中不仅增加材料的硬度,而且增加加工硬化率,尤其是固溶Si,它强烈地增加加工硬化率,使铝悄轧制过程中变形抗力明显增大,因此.铝箔坯料中的Si, Fe固溶度应尽可能地低。这除了控制原料中的Si , Fe含量外,还应进行合理的热处理.以促进含Si, Fe化合物的析出。

对生产6一7μm左右的铝箱来说,第二相化合物尺寸应控制在1一5μm,过大(大于5μm)将使针孔率增加,过小(小于1μm)将使加工硬化率提高。从第二相的类型而言,a(FeSiAl)相是比较理想的化合物。铸态α(FeSiAI)相以骨骼状为主,容易在变形过程中被破碎;从基体中固溶析出的。α(FeSiAI)相则呈细小球状,对基体塑性变形危害最小。为控制粗大第二相的数最和尺寸,首先要通过控制Fe/Si比和铸造工艺形成以α( FeSiAl)相为主的铸态化合物;其次是要选择合适的均匀化制度、中间退火制度等热处理工艺以及这些工艺间的协调配合,使粗大铸态化合物尽可能被破碎,或重新溶解到铝基体中,或通过相变转变成小尺寸的化合物相等方式来细化铝锭中的初生相。

晶粒度和晶粒形状因子是衡量铝箔坯料质量的又一个重要组织参量。晶粒粗大增加铝箔轧制时的断带次数,并影响表面品质。晶粒尺寸也不是越小越好,晶粒细化虽可以增加塑性,但也同时增加变形抗力,导致轧制中硬化程度增加,不容易轧制更薄的铝箔产品。晶粒形状因子是指晶粒长轴与短轴尺寸之比。如果铝箱坯料中晶粒较细小、晶粒形状因子较大,有可能反映再结晶退火不够充分,在组织上则表
现为材料中位错密度较高和Si, Fe析出不够充分。

织构类型和相对比例在一定程度上反映了铝箔坯料内在组织特征。实验证明.工业纯铝的织构受Fe/Si比和铁、硅固溶度或以化合物形式出现的铁、硅量的强烈影响。Fe/Si比小,硅含量大,铁与硅溶于固溶体中,中温退火及低温轧制变形量不大等,都不利于形成{100}立方织构。对若干具有优良轧制性能的铝梢坯料织构分析的统计结果表明,{100}织构比例在50%左右较好。

分析具有优良轧制性能和较高成品率的某进口退火态铝箔坯料,上述组织参数分别为:固溶硅含量0.02%(质量分数);化合物体积分数3.8%;尺寸分布峰值2一3μm;化合物以以α(FeSiAI)和β(FeSiAI)为主;平均晶粒尺寸63.3μm;晶粒形状因子1.84;{1001织构比例45.7%.

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