1235铝合金热粗轧轧制力模型的研究

铝合金热轧变形抗力模型的实验研究李晓娜 1（1.一重集团大连设计研究院有限公司工程师，辽宁 大连 116600）摘要：7075铝合金属于Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金，是一种具有良好的综合力学性能的航空结构材料。

本文主要介绍了用Gleeble -1500热模拟试验机测定铝合金材料7075的热变形抗力、实验所采用的方法、变形抗力模型和峰值应变模型；分析不同应变速度和不同温度的流变应力曲线所显示的材料组织性能，总结出适合铝合金7075热轧的分段周纪华变形抗力模型，通过拟合曲线与实测数据的比较，反应出拟合出的分段周纪华变形抗力模型能准确地反映7075的热变形抗力，适用于铝合金热轧轧制力的计算。

关键词：铝合金；变形抗力；热模拟试验现代生活中铝板轧制产品被广泛应用于罐体、包装、家庭用品、屋顶、室内外装修、冷冻冷藏设备、家电产品、航空飞行器、地铁、新干线车辆等各个领域，是日常生活中不可缺少的材料。

铝板轧制技术主要是为了不断适应饮料罐用铝材的产量和质量要求而发展起来的。

热轧变形抗力模型的准确度对铝板热轧轧制力的计算精度有着至关重要的作用。

7075铝合金由于其良好的热加工性能，成为一种很重要的工程结构材料，并被广泛的应用于航天航空事业。

国内研究7075热轧变形抗力的还是比较少，因此一重与高校合作开展研究了铝合金7075热轧变形抗力模型。

本文提出了适合热轧铝合金生产用的拟和精度高的变形抗力模型，同时也对我国的有色企业生产提供了一定的理论和实践依据。

1 热轧变形实验研究方法1.1 实验方法热变形抗力可采用单道次压缩实验或扭转实验进行测量。

扭转实验的变形量可以很大，但试样表面和心部的应力应变分布不均匀，尽管薄壁管扭转实验可以解决这个问题，但这种方法用于测量高温变形抗力还有很多不便之处。

所以测金属高温变形抗力一般采用压缩法【1】。

所以采用热压缩方法在Gleeble -1500热模拟试验机上测定铝合金变形抗力。

为消除端面摩擦对变形抗力的影响，得到单向压应力，在Φ8mm×12mm圆柱体试样（见图1）上下端面车0.2mm深的凹槽，压缩过程中在凹槽中填充润滑剂，其化学成分为75%石墨+20%机油+5%硝酸三甲苯酯。

热轧带钢精轧过程考虑相变的轧制力模型一、热轧带钢的概述热轧带钢是指在高温条件下，将钢坯经过多次轧制、拉伸、压制等工艺，使其变成具有一定形状和尺寸的薄板材料。

热轧带钢具有高强度、优良的塑性和韧性等特点，广泛应用于建筑、汽车、机械等领域。

二、精轧过程的作用精轧是指在冷却后对热轧带钢进行再次轧制，以改善其表面质量和尺寸精度。

精轧可以消除热处理留下的残余应力和变形，提高带钢的硬度和强度，并且可以使其表面更加光滑，减少表面缺陷。

三、相变对精轧过程的影响相变是指材料在经历温度或应力变化时发生的晶格结构改变。

因为在热处理过程中，热轧带钢会发生相变现象，在精轧过程中也会出现相同的情况。

这些相变对精轧过程产生了很大影响。

四、考虑相变的轧制力模型为了更好地控制精轧过程中的变形和质量，需要建立一个考虑相变的轧制力模型。

该模型可以预测在不同温度下带钢的变形和力学性能，从而指导精轧工艺的优化。

1. 建立相变模型首先，需要建立一个相变模型来描述材料在温度或应力变化时发生的晶格结构改变。

这个模型可以使用热力学理论、相图等方法进行建立。

2. 考虑相变对材料性能的影响接下来，需要考虑相变对材料性能的影响。

不同的相变会导致材料硬度、强度、塑性等性能发生改变，因此需要根据具体情况进行分析和计算。

3. 建立轧制力模型最后，在考虑了相变对材料性能的影响后，可以建立一个轧制力模型来预测在不同温度下带钢的变形和力学性能。

这个模型可以使用有限元方法等数值计算方法进行求解。

五、精轧过程中的控制策略通过建立考虑相变的轧制力模型，可以指导精轧过程中的控制策略。

具体控制策略包括：1. 温度控制根据轧制力模型的预测结果，可以调整带钢的温度，以保证其在精轧过程中的变形和质量符合要求。

2. 轧辊设计轧辊的设计也非常重要，需要根据带钢的材料性质和精轧过程中的力学特点进行优化。

例如，在考虑了相变对材料性能的影响后，可以采用不同形状和材料的轧辊来实现更好的精轧效果。

《Al-Mg-Al热轧复合板的制备及其微观组织和力学性能研究》篇一Al-Mg-Al热轧复合板的制备及其微观组织和力学性能研究一、引言随着现代工业的快速发展，对材料性能的要求日益提高。

Al/Mg/Al热轧复合板以其优良的物理和机械性能在汽车制造、航空航天和建筑行业中得到广泛应用。

这种复合板由于具备不同金属材料的特性，能有效地满足多种工程需求。

本文将重点研究Al/Mg/Al热轧复合板的制备工艺、微观组织以及力学性能，为该类材料的进一步研究和应用提供理论依据。

二、制备工艺Al/Mg/Al热轧复合板的制备主要包括原材料选择、表面处理、轧制、热处理等步骤。

首先，选择高纯度的铝(Al)和镁(Mg)板作为基材，其厚度和规格需满足实际需要。

对基材进行表面处理，去除氧化皮、油脂等杂质，以增加材料的结合强度。

随后进行轧制，控制轧制力、温度和时间等参数，保证材料的有效复合。

最后，通过适当的热处理过程来提高材料的综合性能。

三、微观组织研究通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段，对Al/Mg/Al热轧复合板的微观组织进行观察和分析。

首先，利用OM观察材料的大致结构和组织形态；其次，利用SEM观察材料表面形貌、断口形貌等；最后，利用TEM观察材料的晶体结构、晶粒大小等。

通过对这些微观组织的分析，可以深入了解材料的内部结构和性能。

四、力学性能研究本部分主要研究Al/Mg/Al热轧复合板的硬度、抗拉强度、延伸率等力学性能。

采用维氏硬度计、万能材料试验机等设备进行测试。

硬度测试可以反映材料的抗划痕和抗磨损能力；抗拉强度测试可以反映材料的抗拉性能；延伸率测试则可以反映材料的塑性和韧性。

此外，还通过断裂力学等方法研究材料的断裂行为和断裂机制。

五、结果与讨论经过制备和性能测试，我们发现Al/Mg/Al热轧复合板具有优异的微观组织和力学性能。

在微观组织方面，铝和镁的晶粒大小均匀，界面结合紧密，无明显孔洞或夹杂物。

均匀化退火对铸轧1235铝合金双零箔坯料质量和箔材成品针
孔的影响
李亚红
【期刊名称】《轻合金加工技术》
【年(卷),期】2012(040)004
【摘要】试验研究了1235铝合金铸轧坯料的晶粒破碎程度及不同均匀化退火温度对坯料的组织、性能及箔材成品针孔数量的影响.通过金相分析和试验结果得出,合适的第一道次冷轧加工率和均匀化退火温度有利于减少铝箔成品的针孑L数量及箔轧时的断带次数.
【总页数】4页(P57-60)
【作者】李亚红
【作者单位】中孚特铝郑州冷轧分公司,河南郑州450000
【正文语种】中文
【中图分类】TG339
【相关文献】
1.提高铸轧坯料质量降低双零铝箔针孔率 [J], 刘欣;高见峰;陈旷;
2.1235铝合金双零箔用铸轧坯料的生产工艺 [J], 蔡邦霞
3.电解铝液直接生产1235合金双零箔铸轧坯料的工艺研究与实践 [J], 武元;梁鲁清
4.用电解铝液铸轧生产1235双零箔坯料的质量控制 [J], 飞尚才;赵霞年;王金贵
5.提高铸轧坯料质量降低双零铝箔针孔率 [J], 李怀武;任书卿
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

1235铝合金冷轧板退火前后组织分析姚素娟;王西科;关绍康;黄志涛;张韶垒【摘要】试验以直接利用电解铝液生产的1235铝合金双零铝箔铸轧坯料，经一道次冷轧后的3.6mm厚的冷轧板为对象，利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）并辅以能谱仪（EDS），系统分析了冷轧板退火前后的显微组织、第二相形态、化学组成等情况。

结果显示：冷轧板退火前的轧面组织多为细小的等轴晶，纵截面呈纤维状结构，且纤维组织的形态沿中心呈近似对称分布；合金中针片状的二元相为Al-Fe相，明亮的圆盘状和细小弥散的第二相为轧制过程中被破碎的α-AlFeSi相，棒状相则为三元的β-AlFeSi相。

退火后的组织为完全再结晶组织，第二相尺寸和数量在退火前后有一定程度的变化。

%The paper studied the changes of the microstructure,second phase morphology and chemical composition before and after annealing with 3.6mm thick one-pass cold-rol ed plate,using OM,SEM,TEM and EDS.The plate was produced from casting-rol ing bil et for 1235 double zerofoil.The results from the trial showed that before annealing:fine equiaxed grains in the plate surface microstructure,fiber structure in longitudinal section and in a symmetrical distribution;in the al oy,binary phase composed by Al-Fe,α-AlFeSi phase acting as precipitation phases,the rod-like phase acting as ternaryβ-AlFeSi phase;after annealing:microstructure into recrystal ization,some degree of changes in size and quantity of precipitation phases.【期刊名称】《有色金属加工》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】6页(P18-22,33)【关键词】铝合金;铸轧;第二相;显微组织【作者】姚素娟;王西科;关绍康;黄志涛;张韶垒【作者单位】商丘阳光铝材有限公司，河南商丘476000; 郑州大学，河南郑州450000; 中国铝业公司，北京 100082;商丘阳光铝材有限公司，河南商丘476000;郑州大学，河南郑州450000;商丘阳光铝材有限公司，河南商丘476000;郑州大学，河南郑州450000【正文语种】中文【中图分类】TG146.21用于加工双零铝箔的坯料有两种，一种是铸轧法生产的坯料，即铸轧法直接生产出7mm左右的铸轧卷，经冷轧退火后得到铝箔坯料；一种是半连续铸造成锭，铣面后热轧开坯，再冷轧成坯料，即热轧法[1-3]。

基于万有引力算法的铝热连轧规程优化设计赵新秋;赵利娟;杨景明;王春鹏【摘要】提出了以预防打滑和平衡4个机架功率为目的的多目标函数,建立了一种基于支持向量回归机的轧制力模型来取代传统数学模型,有效地提高了轧制力预报的精度.同时采用万有引力算法对轧制规程进行优化,该算法不仅能够防止陷入局部极值点而且避免了盲目搜索,大大提高了进化速度.该规程应用在河南某厂"1+4"铝热连轧改造现场的精轧部分,轧制规程效果理想.【期刊名称】《计量学报》【年(卷),期】2015(036)005【总页数】4页(P517-520)【关键词】计量学;铝热连轧;轧制规程;万有引力算法;支持向量回归机【作者】赵新秋;赵利娟;杨景明;王春鹏【作者单位】燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室,河北秦皇岛066004;国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛066004;国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛066004;燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室,河北秦皇岛066004;国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】TB93轧制规程的设定是铝热连轧生产二级设定计算中的重要环节，对成品带材的质量精度和整个板带轧机的功耗有着直接的影响。

现场改造机械部分完成后，试运行阶段轧辊和板带间出现了打滑现象，为了解决打滑现象，对原有规程进行优化［1］。

1.1 目标函数的定义热连轧时出现打滑现象直接影响到铝带表面的质量，经济损失不可忽视。

由现场经验和研究可知，板带出现划痕是由于热轧时打滑所致［2，3］，在铝热轧轧制中出现的打滑现象，主要是带材的变形区完全由前滑区或后滑区所取代。

相应的示意图如图1所示。

这里提出打滑因子［4］用以表达打滑现象出现的可能性大小，其表达式为：式中：γ为中性角；α为咬入角。

由此可知打滑因子Ψ越小，出现打滑的概率越小。

中性角占咬入角一半时，打滑因子为零，属于最理想的情况。

正交轧制与热处理对Al-5Cu合金微观组织与力学性能影响的研究正交轧制与热处理对Al-5Cu合金微观组织与力学性能影响的研究摘要：Al-5Cu合金是一种常用的铝基合金，其在航空、汽车和电子等领域具有广泛的应用。

本研究通过正交轧制与热处理工艺对Al-5Cu合金进行处理，并对处理前后的微观组织和力学性能进行分析。

研究结果表明，正交轧制与热处理工艺对Al-5Cu合金的晶粒尺寸、相组成和力学性能均有显著影响。

引言：铝基合金是一类重要的结构材料，其具有较低的密度、良好的机械性能和优良的热导性能。

在众多的铝基合金中，Al-5Cu合金是一种常用的合金，它具有良好的热导性、电导性和可加工性，因此在航空、汽车和电子等领域得到了广泛的应用。

为了进一步提高Al-5Cu合金的性能，研究人员通过正交轧制与热处理工艺对其进行处理，以调控其微观组织和力学性能。

实验方法：本研究选取了Al-5Cu合金作为研究对象，并采用正交轧制与热处理工艺对其进行处理。

首先，将Al-5Cu合金进行正交轧制，以减小晶粒尺寸，并增大晶界面积。

然后，对轧制后的样品进行退火处理，以消除应力、提高合金的韧性。

最后，对处理前后的样品进行金相显微镜观察和力学性能测试。

结果与讨论：经过正交轧制与热处理后，Al-5Cu合金的晶粒尺寸显著减小，晶界面积增大。

这是由于正交轧制过程中的力学变形和退火过程中的晶界迁移所致。

同时，合金的相组成也发生了变化。

在轧制过程中，Cu相由于其较高的软化温度被破碎和分散到基体中，从而增强了合金的强度。

经过退火处理后，Cu相重新溶解于Al基体中，并且形成了较大的溶解团，从而提高了合金的韧性。

力学性能测试结果表明，正交轧制与热处理后的Al-5Cu 合金具有较高的硬度和抗拉强度。

这是由于轧制过程中塑性变形和结晶度增加导致晶界强化效应的产生。

同时，合金的延伸率和韧性也得到了一定程度的提高。

这是由于退火过程中晶界迁移和Cu相的再溶解增加了合金的可塑性。

㊀第43卷㊀第4期2024年4月中国材料进展MATERIALS CHINAVol.43㊀No.4Apr.2024收稿日期:2022-05-26㊀㊀修回日期:2022-08-08基金项目:嘉峪关市科技计划资助项目(QKJ22-02)第一作者:余党会,男,1973年生,高级工程师,Email:yudanghui@DOI :10.7502/j.issn.1674-3962.2022050201235铝合金冷加工过程中组织演变余党会,王生宁,刘建兴(酒钢集团甘肃东兴铝业有限公司铝业研究院,甘肃嘉峪关735100)摘㊀要:为进一步掌握铝箔坯料在冷加工过程中的组织演变规律,以1235铝合金双零箔坯料为研究对象,探究其7.0mm 厚铸轧坯料冷轧至3.8,1.8,0.9,0.5mm 过程中第二相形貌㊁尺寸的变化情况㊂结果表明,铸轧坯料冷轧一道次后均匀化退火未改变第二相的属性,只是在一定程度上改变了相的尺寸,组织内的θ相(FeAl 3)会发生溶解和均匀化扩散,且在高温下部分θ析出相形貌发生了变化,长大变成针状;后在一道次冷轧至1.8mm 过程中针状相发生了明显的 折断 ,但在随后的冷轧过程中,针状相被破碎至5~8μm 范围内以后再很难被进一步破碎,验证了针状第二相 硬而脆 的特性,说明在退火过程中控制尺寸>5μm 第二相的数量的重要性㊂关键词:1235铝合金;双零箔;第二相;均匀化退火中图分类号:TG146.21;TG339㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1674-3962(2024)04-0331-05引用格式:余党会,王生宁,刘建兴.1235铝合金冷加工过程中组织演变[J].中国材料进展,2024,43(4):331-335.YU D H,WANG S N,LIU J X.Microstructure Evolution of 1235Aluminum Alloy During Cold Working[J].Materials China,2024,43(4):331-335.Microstructure Evolution of 1235Aluminum AlloyDuring Cold WorkingYU Danghui,WANG Shengning,LIU Jianxing(Aluminum Research Institute,Gansu Dongxing Aluminum Co.,Ltd.of JISCO,Jiayuguan 735100,China)Abstract :In order to master the rule of microstructure evolution of aluminum double zero foil in the process of cold-rolling,the 1235aluminum alloy foil billet was studied in this paper,the morphology and size change of the second phase of the 7.0mm thickness cast-rolling foils during the cold working was investigated.The results showed that the homogenization annealing for the first pass rolled cast-rolling foils does not change the property of the second phase,but only changes the phase size to a certain extent,some precipitates θ(FeAl 3)dissolve,the morphology of partial θprecipitates tends to grow up to needle-liked shape;and then the needle-liked structures are broken during cold rolling to 1.8mm,the needle-liked phases are difficult to be further broken after being broken in the range of 5~8μm,the hard and brittle characteristics of the needle-liked second phases is verified,and the importance of controlling the quantity of the second phase with the size larger than 5μm during annealing is explained.Key words :1235aluminum alloy;double zero foil;second phase;homogenization annealing1㊀前㊀言铝箔具有质轻㊁密闭㊁包覆性好㊁无毒和防潮等一系列优点,因而在国民经济及人们日常生活中得到广泛的应用[1],近些年来我国铝箔加工业在装机水平㊁生产能力㊁产品质量等方面都有大幅度提升[2],铝箔加工企业规模扩大,生产成本降低,使铝箔的应用领域不断扩展㊂在铝箔加工过程中,第二相粒子的数量㊁尺寸和分布对产品的组织和性能有重要的影响,细小弥散的第二相粒子可钉扎位错和晶界,抑制再结晶的发生,提高材料的强度和韧性[3];在轧制过程中,当成品的厚度小于或接近其中第二相粒子尺寸时,便易在粗大第二相粒子处产生针孔,甚至导致断带[4]㊂目前国内生产双零铝箔坯料主要以1235和8079铝合金为原料,普遍采用铸轧工艺生产,1235合金中Fe 和Si 是其主要的杂质元素,也是形成第二相化合物的主要元素,对后续铝箔质量也有很大的影响㊂因此研究Fe,Si 等杂质元素形成的第二中国材料进展第43卷相粒子在1235铸轧板及后续加工过程中的第二相分布及成分组成对改善和提高铝箔的组织性能具有十分重要的意义㊂2㊀实验材料与方法实验选取某企业利用电解原铝液直接铸轧生产的7.0mmˑ1400mm规格的1235铝合金双零箔坯料,成分如表1所示㊂试样分别取自铸轧样板㊁经冷轧一道次加工至3.8mm的铝箔㊁3.8mm铝箔均匀化退火后及分别加工至1.8,0.9,0.5mm的铝箔,试样尺寸15mmˑ15mm㊂采用LEICA DMI3000倒置金相显微镜对组织中的析出相进行观察,利用ImageJ金相处理软件对组织中的析出相尺寸进行统计分析㊂并结合XRD图谱对第二相化合物的组分进行分析观察㊂表1㊀实验用1235铝合金坯料化学成分Table1㊀Chemical composition of1235aluminum alloy billet for test(ω/%)Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti Al 0.10~0.150.36~0.500.02~0.04ɤ0.01ɤ0.01ɤ0.010.01~0.03ȡ99.353㊀结果分析与讨论3.1㊀铸轧坯料在加工过程中第二相变化情况图1为铸轧坯料经过一道次轧制(加工率45.7%)后3.8mm厚㊁未退火的铝箔坯料纵截面的金相显微组织照片㊂研究表明[5],铸轧坯料组织中主要存在的是Al-Fe-Si 三元化合物,在6~7mm厚的铸轧板中的第二相粒子是形貌较为规则的块状结构,随着轧制过程的进行,板坯的厚度减小,第二相会向条状结构转变,并在其周围聚集很多尺寸相当细小(20~30μm)的颗粒㊂由图1可看出, 3.8mm厚铝箔组织的第二相粒子密度显然高于7.0mm厚铸轧态样品的,中层絮状或者骨骼状的第二相受到冷加工过程挤压破碎后呈连续或断开的流线形㊂冷轧过程中,第二相受到剪切应力的作用而被逐渐拉长,形成长条状的粒子㊂利用ImageJ处理软件对铸轧坯料及经45.7%加工率冷加工后的试样的第二相尺寸进行了统计,结果如图2所示㊂结合图2看出,7.0mm厚铸轧坯料表层组织中析出相尺寸主要集中在0~1μm和1~2μm这2个区间,中心层组织中析出相尺寸主要集中在1~2μm和>5μm这2个区间,这与铸轧生产过程中非平衡凝固特点相吻合㊂经45.7%加工率冷加工至3.8mm后,坯料表层组织中析出相尺寸主要集中在1~2μm和2~3μm这2个区间,中心层组织中析出相尺寸主要集中在>5μm区间㊂铸轧坯料经直接冷轧处理后第二相有一定程度的长大和聚集,说明冷轧过程对非平衡析出相破碎效果不明显,而析出相聚集效果相对明显㊂3.2㊀均匀化退火后第二相变化情况图3为3.8mm厚铝箔坯料均匀化退火后纵截面金相显微组织照片,铝箔组织经高温快速升温均匀化退火后连续或断开的流线形第二相消失,并出现了针状的第二相,其尺寸分布变化情况如图4所示㊂结合图3和图4图1㊀铸轧坯料(上)及经冷轧加工率45.7%冷轧后铝箔(下)的纵截面金相组织照片:(a1,a2)上表层,(b1,b2)中心层,(c1,c2)下表层Fig.1㊀Metallographs of longitudinal section of as-casted1235aluminum alloy billet(upper)and after cold rolling with45.7%deformation amount (lower):(a1,a2)surface layer,(b1,b2)centre layer,(c1,c2)bottom layer233㊀第4期余党会等:1235铝合金冷加工过程中组织演变图2㊀铸轧坯料(a)及经冷轧加工率45.7%冷轧后铝箔(b)的第二相尺寸分布Fig.2㊀Size distribution of the second phase of as-casted 1235aluminum alloy billet (a)and after cold rolling with 45.7%deformation amount(b)图3㊀以冷轧加工率45.7%冷轧后铝箔均匀化退火后纵截面金相组织照片:(a)上表层,(b)中心层,(c)下表层Fig.3㊀Metallographs of longitudinal section of 1235aluminum alloy cold rolled foil with 45.7%cold working amount after homogeni-zation annealing:(a)surface layer,(b)centre layer,(c)bottomlayer图4㊀以冷轧加工率45.7%冷轧后的铝箔均匀化退火后的第二相尺寸分布Fig.4㊀Size distribution of the second phase of 1235aluminum alloycold rolled foil with 45.7%cold working amount after homoge-nization annealing可以看出,3.8mm 厚铝箔经高温均匀化退火后的表层和中心部位组织中析出相尺寸进一步减小,主要集中在0~1μm 和1~2μm 这2个区间,尺寸>5μm 的析出相大幅减小,且部分第二相长大变为针状㊂说明3.8mm 厚铝箔经高温均匀化退火后,铸轧坯料 遗传 的非平衡析出相发生了溶解和均匀化扩散,而受高温环境的影响部分析出相形貌发生了变化,长大为针状相㊂相关研究也表明[6],大变形量冷轧加工后,冷轧板中的位错密度更高,均匀化退火时位错可以为Fe,Si 等原子的扩散提供通道,促使原子扩散,有利于形成更细小的第二相㊂为进一步研究3.8mm 厚铝箔坯料组织经高温均匀化退火后第二相化合物组分的变化,对退火前后试样进行XRD 分析,结果如图5所示㊂结果显示,1235合金坯料冷轧后所获铝箔在均匀化退火前后基本为Al 基体和微量的Fe 4.23Al 12.02Si 0.75第二相,即θ相(FeAl 3),占比为0.68%㊂已有相关研究认为[7],随着轧制的进行,颗粒状第二相受挤压聚集后的宏观形貌更趋向于纤维状和丝状,颗粒状的θ相和α-AlFeSi 相居多,而棒状或针状的θ相则较少;经过均匀化退火处理之后,颗粒状的θ相发生均匀化扩散,而少部分会发生长大变成针状㊂图5所示的XRD 图谱也说明退火未改变第二相的属性,只是在一定程度上改变了相的尺寸㊂3.3㊀均匀化退火后冷加工过程各道次第二相变化情况将3.8mm 厚铝箔均匀化退火后经一道次冷轧至1.8mm 厚,其微观组织和第二相尺寸㊁分布如图6所示,可以看出,针状相发生了明显的 折断 ,说明较大的针状相有较大 脆性 ㊂并对比图4和图7的第二相尺寸分布柱状图可知,均匀化退火后的坯料经冷加工过程表层组织析出相破碎效果明显,尺寸在0~1μm 区间的第二相增多,而尺寸在1~2μm 区间的第二相减少;但是尺寸>5μm 的析出相并未减少,而是稍微有增长趋势,说明333中国材料进展第43卷针状第二相虽发生了破碎,但破碎后的尺寸仍在>5μm 范围内(主要集中在5~9μm 范围内)㊂中心部位尺寸在1~2μm 区间的第二相增多,而尺寸在0~1μm 区间的第二相减少,应是轧制过程中铝箔在厚度方向受到挤压使第二相发生聚集的缘故;尺寸>5μm 的析出相(主要集中在5~9μm 范围内)数量变化不是很明显㊂图5㊀以冷轧加工率45.7%冷轧后的铝箔均匀化退火前(a)㊁后(b)的XRD 图谱Fig.5㊀XRD patterns of 1235aluminum alloy cold rolled foil with 45.7%cold working amount before (a)and after (b)homogenizationannealing图6㊀均匀化退火后的3.8mm 厚铝箔冷轧至1.8mm 的箔材纵截面金相组织照片:(a)上表层,(b)中心层,(c)下表层Fig.6㊀Metallographs of longitudinal section of cold rolled foil with 1.8mm thickness from homogenization annealed foil with 3.8mmthickness:(a)surface layer,(b)centre layer,(c)bottomlayer图7㊀均匀化退火后的3.8mm 厚铝箔冷轧至1.8mm 的箔材第二相尺寸分布Fig.7㊀Size distribution of the second phase of cold rolled foil with1.8mm thickness from homogenization annealed foil with 3.8mm thickness㊀㊀将3.8mm 厚铝箔均匀化退火后经两道次冷轧至0.9mm及三道次冷轧至0.5mm,分别截取样品对其纵截面进行组织观察(图8),并统计其第二相尺寸分布(结果如图9)㊂由图8可看出,1.8mm 厚铝箔坯料经进一步冷加工后,针状相有一定的破碎减小,但不太明显,说明针状第二相虽有 脆性 ,但在一定的尺寸范围内很难再被破碎,其尺寸分布情况如图9所示㊂图9显示,坯料组织中尺寸处于0~1μm 和1~2μm 区间的第二相增多,且随着坯料的逐渐减薄,上表层与中心层的第二相尺寸趋于一致;尺寸>5μm 的第二相(主要集中在5~8μm 范围内)数量几乎再无明显变化㊂说明随着累积冷加工率的增加,颗粒状的第二相进一步被破碎,但针状相被破碎至5~8μm 范围内以后再很难被进一步破碎,验证了针状第二相 硬而脆 的特性㊂4㊀结㊀论(1)对铸轧坯料直接进行冷加工,对非平衡析出相破碎效果不明显,而在冷加工过程中挤压作用对第二相的聚集效果相对明显㊂(2)铸轧坯料经冷加工所获3.8mm 厚铝箔坯料经高温均匀化退火后,铸轧坯料 遗传 的非平衡析出相发生了溶解和均匀化扩散,而在高温下部分θ析出相(FeAl 3)形貌发生了变化,长大为针状相,即均匀化退火未改变第二相的属性,只是在一定程度上改变了相的尺寸㊂433㊀第4期余党会等:1235铝合金冷加工过程中组织演变图8㊀均匀化退火后的3.8mm 厚铝箔冷轧至0.9mm 的箔材(上)和冷轧至0.5mm 的箔材(下)的纵截面金相组织照片:(a 1,a 2)上表层,(b 1,b 2)中心层,(c 1,c 2)下表层Fig.8㊀Metallographs of longitudinal section of cold rolled foils with 0.9mm thickness (upper)and 0.5mm thickness (lower)from homoge-nization annealed foil with 3.8mm thickness:(a 1,a 2)surface layer,(b 1,b 2)centre layer,(c 1,c 2)bottomlayer图9㊀均匀化退火后的3.8mm 厚铝箔冷轧至0.9mm 的箔材(a)和0.5mm 的箔材(b)第二相尺寸分布Fig.9㊀Size distributions of the second phase of cold rolled foils with 0.9mm thickness (a)and 0.5mm thickness (b)from homogenizationannealed foil with 3.8mm thickness㊀㊀(3)将高温均匀化退火后铝箔经一道次冷轧轧至1.8mm 厚,其针状相发生了明显的 折断 ,但在随后的冷加工过程中,针状相被破碎至5~8μm 范围内后再很难被进一步破碎,验证了针状第二相 硬而脆 的特性㊂进而说明在退火过程中控制尺寸>5μm 的第二相的数量的重要性㊂参考文献㊀References[1]㊀蔡邦霞.甘肃冶金[J],2015,37(3):33-35.CAI B X.Gansu Metallurgy[J],2015,37(3):33-35.[2]㊀李万印,陈亮维,岳有成,等.轻金属[J],2016(12):47-51.LI W Y,CHEN L W,YUE Y C,et al .Light Metals[J],2016(12):47-51.[3]㊀周年润,胡振青,陈康华,等.稀有金属材料与工程[J],2009,38(9):1613-1617.ZHOU N R,HU Z Q,CHEN K H,et al .Rare Metal Materials andEngineering[J],2009,38(9):1613-1617.[4]㊀DAI Q W,ZHANG D F,CHEN X,et al .Advanced Materials Re-search[J],2014,884-885:308-311.[5]㊀谭国寅,岳有成,杨钢,等.稀有金属材料与工程[J],2016,45(4):979-981.TAN G Y,YUE Y C,YANG G,et al .Rare Metal Materials and Engi-neering[J],2016,45(4):979-981.[6]㊀任书卿,李怀武,朱帅,等.轻合金加工技术[J],2013,41(5):41-44.REN S Q,LI H W,ZHU S,et al .Light Alloy Fabrication Technology[J],2013,41(5):41-44.[7]㊀姚素娟,王西科,关绍康,等.有色金属加工[J],2014,43(5):18-22.YAO S J,WANG X K,GUAN S K,et al .Nonferrous Metals Process-ing[J],2014,43(5):18-22.(编辑㊀惠㊀琼)533。