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《中南大学》 2012年
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AA1235铸轧铝箔毛料的高温中间退火与双零铝箔白条缺陷的研究

刘峰  
【摘要】:铸轧法生产双零铝箔毛料效率高、流程短、能耗低,具有显著的经济效益优势。但是由于铸轧的工艺特点,决定了坯料具有组织不均匀性,固溶体的过饱和程度更高,加工硬化率高等特点,并且随着轧制厚度的减薄,坯料的质量(如偏析、粗大晶粒等缺陷)对铝箔的轧制影响更加直接。因此研究铸轧组织的控制以及箔材轧制流程中的组织遗传特性具有非常重要的意义。本文利用国内某公司提供的AA1235宽幅铸轧铝板为原料,研究了AA1235铸轧铝板的显微组织、低倍组织特征,以及高温退火和轧制变形对其组织结构的影响,探讨了双零铝箔“白条缺陷”的形成原因,并提出了可能的解决方案,主要研究内容和结果如下: (1)铸轧板的晶粒和第二相在厚度方向上,具有组织不均匀性和非平衡特征。表层区域为变形纤维组织,往中心层方向,则变为细长的柱状晶,中心层则主要是发生了动态回复和少量再结晶的铸造组织,其发生了少量的再结晶。铸轧板是由铸造晶粒、变形组织和再结晶晶粒所共同组成。由于表层固溶度更高以及存在中心偏析,其第二相含量少于中心层;激冷作用使得铸轧板中存在较多的亚稳相(βp-FeSiAl和FeAlm/6/x);沿厚度方向,近表层区域主要为a-FeSiAl,越靠近中心区域,带状Al-FeAlm/6/x共晶相明显增多,并存在少量的(3-FeSiAl。 (2)由于铸轧过程中,两肋和中心区域冷却较差,酸蚀实验后发现铸轧板存在不同于正常“基础组织”的“光亮组织”。光亮组织表层主要为晶粒略微粗大的变形组织,变形织构B的取向密度较高;基础组织由于过冷度高,晶粒更加细小,变形更加严重,β线上的R或S织构取向密度较高。 (3)高温退火前的轧制变形和退火温度将会显著影响铝箔毛料的相转变和相转变程度,轧制变形程度的增加和退火温度的升高都将促进有害相FeAl3的析出和粗化,对于4mm的冷轧板而言,525℃的高温退火温度得到的再结晶晶粒最为均匀细化。随着变形程度的增加,再结晶晶粒越加细小,第二相分布更加均匀一致。高温退火(550℃/8h)前的轧制变形(厚度≤3mm)可以改善第二相组织分布的均匀性,值得注意的是,也将极大的促进有害相FeAl3析出并变得粗大,其长轴超过了7μm。 (4)铸轧板中的“基础组织”和“光亮组织”的织构强弱关系将一直延续遗传至铝箔毛料乃至双零铝箔中,随着轧制厚度的减薄,“光亮组织”的晶粒尺寸“偏大”的特征逐渐变得更加明显。由于晶粒“粗大不均”、各向异性更强,其织构更弱,光反射效果“散漫”,使得双零铝箔在肉眼观察下存在“白条缺陷”。 (5)增大高温退火前的轧制变形程度有利于铝箔毛料再结晶组织更加均匀细小,并且基础组织和光亮组织的织构趋于一致,可能可以消除双零铝箔中的“白条缺陷”。但冷轧变形将会极大的促进有害相FeAl3的析出,提出改进的工艺流程为:铸轧板(6.5mm)→冷轧板(2-3mm)→高温退火(510℃-520℃/8h)→冷轧板(0.6mm)→中温退火(380℃/3h),退火时间可以适当减少。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG339

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