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連鑄連軋工藝國內(nèi)很少有人研究,應用方面基本上是一個空白。熱軋工藝近年來之所以能得到迅速發(fā)展,除上述因素外,主要是由于鑄軋工藝生產(chǎn)的材料范圍較窄、產(chǎn)品性能差、產(chǎn)量低等缺陷造成的。新工藝在保留鑄軋工藝優(yōu)點的同時,克服了鑄軋工藝的許多缺陷,它加大了鑄軋機冷卻區(qū)域的長度,了冷卻強度,使固液兩相線溫差大于45℃的鋁合金得以生產(chǎn),擴大了材料的生產(chǎn)范圍。 新工藝生產(chǎn)的鑄坯厚度大于12mm,在鋁金屬再結(jié)晶溫度范圍內(nèi),以大于65%的加工量進行連續(xù)軋制,由此而生產(chǎn)出的產(chǎn)品晶粒已破碎,了鑄造組織,使再結(jié)晶晶粒較為均勻,產(chǎn)品的性能得到了極大的。新工藝較鑄軋工藝:鑄坯增厚1.5一2.5倍,速度1.5一3.0倍,綜合產(chǎn)能3一5倍.圖3以年產(chǎn)三十萬噸的鋁加工廠為例,由鋁液直接生產(chǎn)2m寬、l一2mm厚的熱軋板坯,比較了各種工藝生產(chǎn)1kg鋁板所消耗的電能。 從中可以著到,新工藝在鑄軋工藝的基礎(chǔ)上增加占61%的熱軋能耗,但省掉79%的冷軋能耗,與鑄軋工藝相比其綜合能耗降低了18%,下面以生產(chǎn)1.5一3mm的鋁裝飾板為例,對新、老生產(chǎn)工藝作進一步的分析:鋁裝飾板通常采用IXXX系純鋁材料,部分也有采用3XXX系鋁合金材料的。 老生產(chǎn)工藝基本上采用7min厚的熱軋或鑄軋板,經(jīng)3一4個冷軋道次軋制到成品。新工藝可直接由鑄軋板經(jīng)2連軋將其加工到成品厚度,再經(jīng)冷軋1個道次的平整或由精整設(shè)備矯直、拋光以板材的表面質(zhì)量。上表對鋁裝飾板3種生產(chǎn)工藝的加工成本進行了比較,從中可以看出采用新工藝生產(chǎn)鋁裝飾板材具有很大的價格優(yōu)勢,同時也表明了熱軋工藝生產(chǎn)普通鋁板在價格上沒有競爭力,它只適合生產(chǎn)高端優(yōu)質(zhì)板材。
近年來,隨著加工的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了許多新的方法,有效的了金屬材料的性能,其中的一些已經(jīng)脫離了實驗研究階段,大規(guī)模的應用于工業(yè)生產(chǎn)中。等通道轉(zhuǎn)角變形(Equaleh繃elAngularpressing,EeAP)作為通過強烈塑性變形而大尺寸亞微米或納米級塊體材料的有效方法之一而日益受到材料科學界的重視。 等通道轉(zhuǎn)角(ECAP)是使坯料通過純剪切形變而實現(xiàn)的,它是由Segal及其合于20世紀80年代初興起的,初的目的是在不改變試樣橫截面積的同時引入強烈塑性變形。到90年代初期,ECAP作為一種能夠超細晶粒的強烈塑性變形方法而得到進一步的發(fā)展與應用,并被歸類為金屬超細晶材料備之一,是當今前沿令人矚目的課題定。 目前,利用等通道轉(zhuǎn)角己經(jīng)成功地制備了塊體納米金屬、合金以及不銹鋼,并進行了大量的性能組織研究、計算機模擬和理論分析.等通道轉(zhuǎn)角具有以下的優(yōu)點:與的金屬材料塑性加工工藝相比,一方面由于變形。 例如,超細晶銅就是利用等通道轉(zhuǎn)角制得的。大量的實驗研究表明,具有極細晶粒的材料往往出與眾不同的力學行為:如高的屈服應力、反常的Hall一petch關(guān)系、大幅度的塑性以及低溫或高應變速率超塑性等.等通道轉(zhuǎn)角原理如圖1.1所示。
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