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退火制度对冷轧和温轧的5083铝合金组织性能的影响

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70 轻 金 属2010年第9期作者简介:齐国栋(1973-),男,吉林九台人,工程师。

收稿日期:2009-04-05退火制度对冷轧和温轧的5083铝合金组织性能的影响齐国栋,杨鑫,师雪飞,左德运(东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060)摘 要:选择冷轧和温轧变形量均为75%的5083铝合金板材进行退火,研究不同退火制度对合金板材组织和性能影响。

结果表明,冷轧5083铝合金在200 退火后发生回复;温轧5083铝合金在200 退火后发生回复和一定程度再结晶;300 退火合金的强度大幅度降低,塑性明显提高,且冷轧合金的强度下降幅度比温轧的大;550 退火时,冷轧和温轧5083铝合金板材的纤维组织消失,再结晶晶粒明显长大,且等轴化。

关键词:5083铝合金;变形方式;退火;组织中图分类号:TG146.21 文献标识码:B 文章编号:1002-1752(2010)09-70-3The effect of defor m ation m ode on the structureand property of annealed 5083al u m i nu m alloyQ I Guo-dong ,YANG X in ,S H IX ue-fei and Z UO De-yun(N ort h east L i g htA lloy Co .,Led.,H arbin 150060,China )A bs tract :The effect of annealing technologies on the stru cture and the p ropert y of 5083al um i num all oy s heet of75%d efor mati on produ ced by co l d-rolli ng and w ar m -ro lli ng w as s t ud i ed.The res u lts sho w ed t h at :t h e col d-rolled 5083alloy sheet of 75%def or m ati on w h i ch w as anneal ed at200 occurred recovery ;The sa m e sheet annealed at 300 took p l ace recovery and parti al recrys t alli zation ,and a si gnifi cant reducti on i n strengt h,p l asti c marked l y i m provi ng and t h e greater decreas e i n intens it y of t he col d-roll ed alloy t han he w ar m -roll ed alloy .W hen t h e te mp erature of t he anneali ng w as 550 ,the fi b rous ti ssue of col d-rolli ng and w ar m -rolli ng 5083alu m i num alloy sheetw as d i sappeared ,t he grai n s of recrys t alli zation obvi ou sl y gre w and equ i axed .K ey words :5083al um i n i um alloy ;d efor mati on -m ode ;annea;l s tr u cture具有高强度、良好的成型性和焊接性铝合金一直是人们研究的热点,汽车、飞机上越来越多的部件采用此类铝合金,其中较典型的是A l-M g 系合金[1,2]。

铝合金经塑性变形后,强度提高,塑性降低,这给进一步的冷变形加工(如深冲)带来困难,因此需要进行退火处理[3],改善其加工性能。

试验的目的是研究不同退火工艺对冷轧和温轧变形后5083合金的组织和性能的影响规律。

1 试验方案试验选用同一张8.0mm 厚的5083铝合金热轧板上锯切定尺8.0mm !1600mm !2000mm 规格板材,分别进行变形量75%的冷轧和温轧,成品板材厚度为2.0mm,其中冷轧是指在常温条件下进行轧制,温轧是在200 左右条件下进行轧制。

将冷轧和温轧板材进行退火处理,研究其在退火后的组织及性能的变化规律,具体退火制度分别为:200 1h 、300 1h 、400 1h 、500 1h 、500 2h 、5004h 、500 8h 、500 24h 和550 24h 。

2 试验结果及分析2.1 退火制度对冷轧和温轧5083铝合金板材性能的影响表1为不同退火制度对变形量75%的冷轧和温轧5083铝合金板材的力学性能的影响。

从表1可以看出,随着退火温度的升高,冷轧和温轧5083铝合金板的室温强度逐渐降低,退火温度达到300 时,强度下降幅度较大,且冷轧板比温轧板的下降幅度还大,继续提高退火温度,合金强度的下降趋势趋于平缓。

伸长率的变化恰与强度相反,300 时伸长率提高幅度较大,继续提高退火温度,伸长率增幅趋于平缓。

从表中还可以看出,变形量相同时,冷轧的5083铝合金板材比温轧的强度高,伸长率略低,这是冷加工形变硬化起主导作用的结果。

经过200 1h 退火后,冷轧板材的强度下降幅度高于温轧板材的下降幅度,但冷轧板材的强度依然略高于2010年第9期齐国栋,杨鑫,师雪飞,左德运:退火制度对冷轧和温轧的5083铝合金组织性能的影响71温轧板材的强度,这可能是因为温轧的加工温度一般不低于200 ,实际开轧温度有时达到300 以上,此时轧制过程将发生动态回复,甚至局部变形剧烈的区域发生了动态再结晶,因此经过200 退火时,强度下降较小,且300 退火时,强度下降幅度也相对冷轧的小。

当退火温度升高到300 以上时,冷轧和温轧板材的强度和伸长率几乎相当,说明此时合金板材发生了近乎相同程度的再结晶。

表1 不同退火制度对冷轧和温轧5083铝合金板材的力学性能影响退火制度冷 轧温 轧R mR p0.2A R mR p0.2A N mm -2%N mm -2%变形后523.1434.86.7423.4412.96.4200 1h 399.4310.314.1380.4305.312300 1h 357.5185.522.3357.5185.420.7400 1h 363.6182.223.3354.417922.7500 1h 345.4170.723.4342.1169.923.3500 2h 350.3174.123.2346.4167.423.4500 4h 346.2165.523.8351.5168.324.2500 8h 344.2164.324.2341.7164.524.4500 24h 339.2161.524.8334.6156.225.1550 24h317.3147.725.2310.4144.225.32.2 退火制度对冷轧和温轧5083铝合金板材组织的影响为了进一步确定冷轧和温轧5083板材的退火工艺过程,对试样进行了金相组织分析(图1和图2)和透射显微观察(图3)。

从图1可以看出:冷变形5083铝合金在300 、400 和500 保温1h 后,晶粒的尺寸没有明显变化。

从表1看出,5083铝合金在300 退火后的强度下降幅度比200 退火的大,说明在同等变形程度下,退火温度越高,合金的回复和再结晶程度越大。

500 退火时,随着保温时间的延长,轧制变形的纤维组织逐渐淡化,晶粒的形态逐渐趋于等轴化,但再结晶晶粒长大趋势不明显,且保温时间延长到24h ,仍然可以辨别出纤维织构的方向。

合金在550 退火保温24h,纤维织构消失,再结晶晶粒明显长大,且晶粒是尺寸相近的等轴晶。

分析表明,提高退火温度,可以促进冷轧5083铝合金板材发生再结晶。

从图2可以看出:温轧板材300 退火,合金开始发生再结晶。

300 以上温度退火,随着退火温度的升高,合金再结晶程度进一步加大,越来越多的纤维组织转变为等轴晶。

在400 和500 退火时,晶粒尺寸略有长大,纤维组织进一步减少。

这说明在图1 冷轧变形量75%的板材经不同工艺退火后的金相组织相同的保温时间内,退火温度越高,再结晶程度越大,甚至再结晶晶粒粗化。

这主要原因是晶粒的长大过程是通过晶界迁移来实现的,晶界迁移的过程就是原子的扩散过程,温度越高,原子激活能提高,扩散速度加剧,再结晶和晶粒长大加快。

将合金板进行500 退火并延长保温时间,退火后仍有纤维组织残留。

残留的纤维组织随着退火保温时间的延长有所减少,保温时间延长至24h ,晶粒尺寸略有长大,纤维组织进一步减少。

合金在550 保温24h ,再结晶晶粒明显长大,纤维组织消失。

72 轻 金 属2010年第9期从图3可以看出:合金在经过变形量75%的冷轧变形后,形成条带状显微组织结构。

这种条带结构是由轧制过程发生塑性变形产生的,条带的方向与轧制方向接近平行。

条带状结构包含两种类型的晶界,与轧向(RD )近似平行的晶界称为GNB (geo m etrica ll y necessary boundaries),这种晶界大多是大角度晶界;位于条带晶界之间并垂直于条带的晶界称为I DB(i n cidental d islocati o n boundaries ),大部分的I D B 晶界是小角度晶界。

冷轧板材的亚晶内部位错密度较高,位错缠结形成了胞状亚结构。

200 保温1h 退火后,合金的亚晶组织变粗,且等轴化,但尚未发生再结晶。

温轧变形后微观组织也为不规则的条带状,条带内亚晶的形状不规则,亚晶内位错密度比冷轧板材的大。

温轧合金板在200 退火后,大的条带组织基本消失,亚晶内位错密度下降,生成了部分无畸变的亚等轴晶粒。

上述说明温轧5083铝合金在200 退火,发生回复和一定程度的再结晶。

3 结论(1)变形量75%的冷轧和温轧5083铝合金板在300 退火,强度有较大幅度下降,塑性明显提高。

(2)5083铝合金在300 退火,合金发生再结晶,强度下降明显,随着退火温度的提高,合金强度逐渐下降,伸长率逐渐提高。

(3)5083铝合金在500 退火,随保温时间的延长,再结晶程度增加,晶粒尺寸长大到一定程度后不再有明显变化。

(4)冷轧和温轧状态的合金在550 退火24h ,再结晶晶粒明显长大,强度进一步降低,合金中纤维组织消失,再结晶晶粒等轴化。

参考文献:[1]吴欣凤.5083铝合金铸锭均匀化处理对铸锭和板材组织与性能的影响[J].轻合金加工技术,2009,(8):51-56.[2]周庆波,张宏伟,冷金凤.化学成分对5083铝合金性能的影响[J].轻合金加工技术,2007,(7):36-37.[3]罗兵辉,单毅敏,柏振海.退火温度对淬火后冷轧5083铝合金组织及腐蚀性能的影响[J ].中南大学学报(自然科学版),2007,(5):18-24.(责任编辑 武红林)。

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退火工艺对5083铝合金板材组织性能的影响

退火工艺对5083铝合金板材组织性能的影响

Material Sciences 材料科学, 2014, 4, 139-144Published Online July 2014 in Hans. /journal/ms/10.12677/ms.2014.44021The Effect of Annealing Technics on theMicrostructures and Properties of 5083Aluminum Alloy SheetHengyang Lu1,2, Yunlai Deng1,2, Qingsong Dai1,2, Jiaqi Zhang1,2, Ping Fu1,21School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha2Key Laboratory of Nonferrous Materials Science and Engineering, Ministry of Education, Central SouthUniversity, ChangshaEmail: dai19890206@, luckdeng@Received: May 22th, 2014; revised: Jun. 19th, 2014; accepted: Jun. 26th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractThe effect of annealing technics on the microstructures and properties of 5083 aluminum alloy sheet were analysed by metallography, tensile testing, deep drawing and texture analysis. Results indicated that: the sheet started to recrystallize after 270℃/1 h annealing and recrystallization fi-nished after 360℃/1 h annealing. The strength of 5083 Al declined while elongation rised after annealing. The sheet without annealing treatment was prone to generate cracks at the bottom of the cup under deep drawing cups testing, and the deep drawing performance was improved after annealing. The earing rate was only 2.44% when the annealing technics was 360℃/1 h. The tex-ture detection analysis found that the deformation textures of cold-roll sheet were strong, while deformation textures declined and recrystallization textures enhanced after 360℃/1 h annealing.Keywords5083 Aluminum Alloy, Annealing Technics, Microstructures and Properties退火工艺对5083铝合金板材组织性能的影响卢恒洋1,2，邓运来1,2，戴青松1,2，张佳琪1,2，付平1,21中南大学，材料科学与工程学院，长沙2中南大学，有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙Email: dai19890206@, luckdeng@收稿日期：2014年5月22日；修回日期：2014年6月19日；录用日期：2014年6月26日摘要采用金相观察、室温拉伸、冲杯实验、织构分析等方法分析了不同退火制度对5083铝合金板材组织性能的影响。

退火处理对铝复合板力学性能的影响

退火处理对铝复合板力学性能的影响

退火处理对铝复合板力学性能的影响摘要：在本文中，评价了退火温度和时间对铝复合板力学性能和粘结强度的影响，试验结果表明在一个最佳的退火温度和时间在融覆层和基体金属之间获得一个合适的成形性和粘结强度。

在这个退火时间和温度下，各层的紧密接口处金属间化合物层被最小化。

1. 前沿铝覆钢板是优良的复合材料，它利用刚优良的强度、经济性和铝的耐久性相结合。

铝包的方法是覆铝最可取的方法之一，因为它提高了表面层的耐腐蚀和成型性，爆炸焊接和轧制方法是众所周知的铝覆钢板的制作工艺，爆炸焊接的高成本对这种制作工艺有很大的限制。

在轧制方法中，一层刚位于两层铝中间，然后迅速轧制粘合成为三层复合板。

因此各层金属之间创建了有效变形结合力，在众多参数中，金属表面的制作是控制键形成的最重要的因数之一。

因此，对每种金属的结合，一个最佳的表面制备方法已被发现。

钢和铝表面的除油和洗刷处理创建层之间的高粘结强度。

在轧制过程中存在加工硬化现象，因此复合板必须经过退火处理以获得良好的成形性。

退火过程应小心的控制，因为钢和铝的接口形成的脆性金属间化合物会降低金属的粘结强度。

一般而言，金属间化合物的厚度为3—5um时粘结强度不会下降，但当厚度增加到10um 或以上时粘结强度就会下降，而使复合板的使用性能下降。

此外在本次调查中，由上述复合板的热处理现象，研究退火时间温度对复合板力学性能的影响，通过降低各层金属表面间相的厚度以期获得良好的成形性和粘结强度。

2.试验程序2.1试验材料和冷轧实验这个冷轧焊实验在实验室20吨承载能力的冷轧机上进行。

轧辊直径为150mm，轧制速度是42.5转/min，相应的圆周速度为362mm/s，在焊接过程中，记录轧制时的负荷。

在实验过程中以下两种材料被用到：退火铝（Al 1050)和中碳钢（ST37)。

从冷轧板上得到的初始材料分别尺寸为10×5×0.5mm和10×5×1mm。

松散的铝/钢/铝复合板在制备之前先用冷压焊处理后再用脱脂和刷光材料表面处理，然后，三个金属条放在紧靠其他四个精密表面的地方。

《2024年高压对冷轧Al-Mg合金退火组织影响的研究》范文

《2024年高压对冷轧Al-Mg合金退火组织影响的研究》范文

《高压对冷轧Al-Mg合金退火组织影响的研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝及其合金因其轻质、高强度和良好的加工性能被广泛应用于各种领域。

其中，冷轧Al-Mg合金因其独特的机械性能和耐腐蚀性而备受关注。

然而，在冷轧过程中，由于塑性变形，合金的微观结构会发生变化，导致其性能受到影响。

因此，研究退火过程中高压对冷轧Al-Mg合金组织的影响，对于优化合金的加工工艺和提高其性能具有重要意义。

二、材料与方法1. 材料制备本研究所用材料为冷轧Al-Mg合金，其成分比例为Al-5%Mg。

首先，将合金进行冷轧处理，轧制厚度为原始厚度的50%。

2. 退火处理将冷轧后的合金置于退火炉中，分别在不同压力（如：0MPa、50MPa、100MPa、150MPa）下进行退火处理。

退火温度为450℃，退火时间为1小时。

3. 观察与测试采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察合金的微观组织结构。

同时，利用X射线衍射仪（XRD）分析合金的相组成。

三、结果与讨论1. 微观组织结构变化在高压退火过程中，Al-Mg合金的微观组织结构发生了显著变化。

随着退火压力的增加，合金中的晶粒逐渐细化，晶界更加清晰。

在较高压力下，晶粒内部出现了更多的亚晶结构。

这表明高压对晶粒的再结晶和亚晶的形成有显著的促进作用。

2. 相组成变化通过XRD分析发现，随着退火压力的增加，Al-Mg合金中的相组成也发生了变化。

在较低压力下，合金中主要为Al基体相和Mg相；随着压力的增加，合金中出现了新的相结构，如α-Al固溶体等。

这表明高压可以促进合金中相的转变和固溶度的提高。

3. 力学性能变化经过高压退火处理后，Al-Mg合金的力学性能得到了显著提高。

随着退火压力的增加，合金的硬度、抗拉强度和延伸率均有所提高。

这主要归因于高压对晶粒细化和相转变的促进作用，从而提高了合金的力学性能。

四、结论本研究通过在不同压力下对冷轧Al-Mg合金进行退火处理，发现高压对合金的微观组织结构、相组成和力学性能具有显著影响。

退火温度对轧制态Mg-1Li-3Al-1Zn-0

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退火温度对轧制态Mg-1Li-3Al-1Zn-0.3(Al5Ti1B)合金组织及力学性能的影响摘要：本文通过退火温度对轧制态Mg-1Li-3Al-1Zn-0.3(Al5Ti1B)合金组织及力学性能的影响进行研究。

结果表明，随着退火温度的升高，合金的晶粒尺寸逐渐长大，同时晶界处出现了多晶分子屈曲和绕晶弯曲现象。

300℃退火3 h后，合金晶粒尺寸达到最大值，为8.36μm。

300℃退火后，合金的拉伸强度和屈服强度分别比轧制态提高了5.6%和6.7%。

然而，350℃退火时间过长，合金其它性能下降严重，难以满足实际工作需要。

关键词：Mg-Li-Al-Zn合金；退火温度；晶粒尺寸；力学性能正文：介绍了轧制态Mg-1Li-3Al-1Zn-0.3(Al5Ti1B)合金在实际工作中遇到的强度和塑性问题，以及采用退火工艺改善合金力学性能的研究现状。

引入了合金的组成特点和退火温度对合金微观结构和力学性能的影响机理，为研究提供了基础。

实验中采用了300℃、325℃和350℃三种退火温度，每种温度下均退火3 h，对合金进行了测试。

先从合金的晶粒尺寸变化谈起。

结果表明，随着退火温度的升高，合金的晶粒尺寸逐渐长大，同时晶界处出现了多晶分子屈曲和绕晶弯曲现象。

这是因为随着退火温度升高，合金中无定形氧化物的析出量逐渐减少，晶界处的弹性变形能量逐渐减小，晶界弯曲位错容易滑移，从而导致晶粒尺寸的增大。

其中，在300℃退火3 h后，合金晶粒尺寸达到最大值，为8.36μm。

接下来是合金的力学性能。

300℃退火后，合金的拉伸强度和屈服强度分别比轧制态提高了5.6%和6.7%。

这也证明了前面所说的晶界弯曲位错滑移机制。

同时，合金的塑性也有所改善。

但是，350℃退火时间过长，合金其它性能下降严重，难以满足实际工作需要。

综合来看，本文研究了退火温度对轧制态Mg-1Li-3Al-1Zn-0.3(Al5Ti1B)合金组织及力学性能的影响，得出了退火300℃、3 h为最佳工艺条件的结论。