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工艺因素对1100铝板各向异性的影响
- 2021-11-22-

  影响深冲用1100铝板各向异性能的因素较多,如变形速度、变形温度、变形程度、变形几何条件、初始晶粒度、初始织构、冶金质量、二相组成以及弥散度、层错能、加热温度、加热速度、加热时间、相变、微量元素含量乃至试样尺寸等诸多因素都会影响到深冲1100的各向异性行为。

  1.合金元素的影响:

  在工业纯铝中,主要的杂质元素为Fe和Si,因此,它们的含量大小、分布以及比例对板材各向异性起着相当重要的作用。通常认为,Fe量的增加会加强形变织构,并强烈地减缓再结晶形核和长大速率,使得再结晶过程会受到显明的制约,削弱退火之时立方织构之强度,强化退火R织构,从而增大深冲时形成45°制耳的倾向。Si则利于退火过程中形成再结晶立方织构{001}<100>,对于降低45°有益。

  2.冷加工变形的影响:

  1100铝板材里的变形织构是逐步发展起来的,而且织构的强弱取决于当量冷变形量的大小。变形是控制板块纹理、各向异性和制耳行为的主要变量。研究表明,铝合金的再结晶织构随变形的变化而不同。经过织构组分的分析可以得出,铝合金板低变形量时(冷轧,50%)冷轧织构基本上没有发生变化。

  因此,轧板里主要产生了回复或是原位再次结晶。只有在冷轧织构之中的反戈斯织构组分(80°,45°,0°)消失了。中变形量时(冷轧70%~90%)出现了立方织构和黄铜R型织构,而R织构组分却不很强。冷轧70%时,黄铜R织构组分的产生表明不连续初次再结晶于退火之后仍然被保留下来,说明铝板内仍有一部分晶粒只发生了回复或原位再结晶。高变形量时(冷轧95%,98%),R织构组分在退火后变成了主要的再结晶的织构。同时,立方及黄铜R织构均未能出现。变形量影响着冷轧1100铝板内晶粒再结晶的形式,所以构成了不同的再结晶织构。许多铝合金都是在再结晶的状态下使用,所以再结晶织构其及造成的材料各向异性对于材料的使用有着相当重要的影响。

  3.热处理工艺的影响:

  铝板在冷轧变形后的退火过程中生成再结晶织构。均匀化退火后的附加冷轧或终端冷轧阶段使用小直径轧辊可良好制约R织构的形成。高温快速再结晶退火可以减缓和制约回复,增加再结晶驱动力,提高立方织构的形核率,细化晶粒,从而强化再结晶立方织构。当退火过程中形成的立方织构和轧制变形织构形成一定的平衡铝织构组分时,可以降低拉深1100铝板的各向异性,降低拉深时的成耳率。同时,它可使板材获得绕板面法向转动的立方取向,减弱轧制织构对深冲制耳的不良影响,使深冲板在成形过程中同时出现0°/90°和45°的8个小制耳,减少了深冲制耳率。

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