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一般說來,鋁板廠家在鋁合金中添加適量稀上元素,在保持合金塑性的情況下,能不同程度地合金強度。有文獻表明,在高純鋁中添加適量的稀土,可使其抗拉強度8%-40%。在6063變形鋁合金中,添加適量的稀土并選擇適當工藝,可將其強度20-40MPa,并可改善合金韌性,使沿晶脆性斷裂變成穿晶和沿晶混合斷裂,韌窩尺寸也得到細化。 研究表明,SC與Al在晶界和亞晶界生成許多細小Al3Sc粒子,成為非均質晶核,細化了顯微組織,而且A13SC粒子可以強烈釘扎和阻礙位錯和亞晶界的運動,并在退火過程中再結晶的發(fā)生,了合金的亞結構,使合金的力學性能保持.稀土元素往往是沿枝晶和晶界分布,膜。 研究表明,在鋁鎂合金中加入0.13%的Se,并與成分較接近的LF6合金粗略比較,斷裂強度明顯。膜可以使晶間裂紋不易擴展,鋁合金晶界強度和抗蠕變能力。另外,稀土元素發(fā)生沉淀、聚集生成化合物的速度相比于鋁合金中常用合金元素S1慢得多,因此在鋁合金中加入適量稀土元素可以合金的熱強性。 隨著鋁合金中稀土元素含量增加,晶間稀土化合物數(shù)量增加,鋁合金高溫強度顯著增加,但是由于晶間脆性相的增多將會導致合金塑性下降,因此稀土的添加量應控制在合適的范圍之內。稀土元素在金屬材料中的合金化作用的大小取決于稀土元素在金屬中的溶解度、稀土化合物的性質、形狀、分布,稀土在金屬中分布和擴散速度,以及稀土對其它合金元素的分布及擴散速度的影響等。
在鑄軋鋁卷鋁板時,板帶連續(xù)不斷快速冷卻結品,這是一種非平衡結品過程。因此合金在鑄軋過程中容易在晶內因過飽和固溶形成Mn,Fe成分偏析、區(qū)域偏析和AIMn或AIFe系金屬間化合物,以及過飽和應力等。Mn與鋁基體作用形成的MnA16,在晶內和晶界不均勻析出,形成針狀、棒狀和魚骨狀第二相組織,導致鑄軋板帶中的Mn含量發(fā)生嚴重的偏析,這種組織在深沖時容易產(chǎn)生橘皮和裂紋。 晶內形成的這些化合物屬晶格常數(shù)較大的正交晶系或斜方晶系,一般都呈針狀、棒狀、枝晶狀等形貌,棱角等部位比較尖銳,在后續(xù)冷軋和熱處理中難以改變這種形貌,而且會遺傳到終成品,在后續(xù)冷軋和熱處理中難以改變這。 這是因為鋁液的凝固是從結晶器的內壁開始,垂直于冷卻面的方向向鋁液內部擴展,所以鑄造組織具有明顯的方向性;隨著鋁凝固層的增厚,傳熱系數(shù)減小,內外品核的形成和長大的不一致導致晶粒的形狀、位向和大小也隨之變。 因此,為了Mn的偏析,使鑄軋坯料晶粒和枝晶內的溶質分布均勻,同時坯料組織中固溶體溶質的含量,改變晶界或枝晶界上的金屬間化合物的形態(tài),變成球狀粒子,改善產(chǎn)品的性能,進行均勻化處理顯得很重要。均勻化處理依據(jù)的原理是原子擴散運動,溫度不同原子擴散速度不同,其擴散驅動力也不同。
鋁卷廠家的是對放在筒內的金屬坯料施加外力,使之從特定的??字辛鞒觯钄嗝嫘螤詈统叽绲囊环N塑性加工方法。目前,鋁合金形材、棒材種類繁多,大部分是用方法產(chǎn)生的。金屬在筒內處于三向壓縮應力狀態(tài),因而可以充分發(fā)揮金屬塑性,能生產(chǎn)各種斷面形狀復雜的實心和空心型材,生產(chǎn)靈活性大。 條件包括溫度、比、速率等。溫度是重要的工藝參數(shù),通常根據(jù)合金相圖、塑性圖和再結晶圖選擇。一般地,溫度應低于合金的固相線溫度而高于再結晶溫度,并且是合金具有較好塑性的溫度。溫度越高,變形抗力越低,有利于降低力,減小能耗。 但是溫度太高使得制品的表面質量變差,易形成組織。不同的溫度對變形鋁合金的強度的影響是不同的,因此通過控制溫度,在一定的范圍內就可以控制合金的力學性能。鋁合金的典型溫度大致在380一480℃之間。 坯料溫度及模具預熱溫度必須控制在合適的范圍內,合理控制坯料溫度、模具預熱溫度以及采用合理潤滑劑,可以出高精度鋁合金管材。為了避免模具激冷坯料,在前需將模具預熱到與工件相同的溫度,且這一溫度比溫度大約低25℃。
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