动力电池用Al-Mn系合金板材制备工艺对成形性微观机制的影响

发布时间：2022-08-11 13:29

　　Al-Mn系合金具有极佳的成形加工特性、高耐腐蚀性、良好的焊接性,采用其合金板材制造的动力电池外壳具有抗冲击、不易破裂和泄漏的优势,并能满足动力电池外壳对强度和刚性的要求。很多企业基于成本考虑,电池壳用板材采用铸轧供坯生产,与热轧供坯相比,在力学性能相同的前提下成形性和成形效率略逊一筹,为此本文以铸轧坯生产的3003铝合金板材作为研究对象,通过金相显微、SEM及EDS、共聚焦显微镜、EBSD等表征手段对不同制备工艺下的板材进行微观组织和表面形貌分析以及由拉伸试验和杯突试验等进行力学性能分析,探讨了采用铸轧供坯生产的3003板材的均匀化退火、冷轧及成品退火等关键制备工艺对其成形性微观机制的影响。研究结果如下:1.研究了不同均匀化温度对3003铸轧板组织的影响,研究表明:在未退火铸轧板中,大量Mn仍固溶于基体中,出现组织不均匀和轻微的中心偏析。520~580℃/22h的均匀化退火处理时,随着均匀化退火温度的升高,晶粒逐渐细化,当达到580℃时,晶粒组织细小均匀,整体均匀性较好,退火为600℃/22h时,晶粒相互吞并长大,晶粒粗化。2.经过对冷轧至成品厚度的板材不同成品退火温度下的力学性能分... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 Al-Mn合金中各元素的特点及作用
    1.3 Al-Mn系合金研究现状
        1.3.1 Al-Mn系合金的应用
        1.3.2 Al-Mn系合金的研究与发展趋势
    1.4 Al-Mn系合金板材的制备与加工工艺
        1.4.1 Al-Mn系合金的双辊铸轧工艺
        1.4.2 Al-Mn系合金的均匀化处理
        1.4.3 Al-Mn系合金的冷变形
    1.5 制备工艺对Al-Mn系板材成形性的影响因素
        1.5.1 退火温度对Al-Mn系铝合金成形性的影响
        1.5.2 退火时间对Al-Mn系合金成形性的影响
        1.5.3 加热速度对Al-Mn系合金成形性的影响
        1.5.4 冷轧变形量对Al-Mn系合金成形性的影响
        1.5.5 合金元素对Al-Mn系合金成形性的影响
    1.6 本文研究的目的和主要内容
        1.6.1 选题的目的和意义
        1.6.2 本文研究的主要内容
    1.7 本章小结
第二章 实验材料制备和方法
    2.1 实验路线及工艺
    2.2 原材料及铸轧坯制备
        2.2.1 原材料成分
        2.2.2 原材料制备方法
    2.3 实验方法
        2.3.1 3003铸轧板的均匀化处理
        2.3.2 冷轧工艺
        2.3.3 成品退火工艺
    2.4 显微组织分析
        2.4.1 金相显微组织分析
        2.4.2 扫描电镜及能谱分析
    2.5 板材表面摩擦形貌分析
    2.6 力学性能分析
        2.6.1 拉伸试验
        2.6.2 硬度测试
        2.6.3 冲杯实验
    2.7 示差扫描热分析
    2.8 电子背散射衍射(EBSD)
    2.9 本章小结
第三章 均匀化退火对Al-Mn铸轧板组织和性能的影响
    3.1 Al-Mn合金铸锭的DSC分析
    3.2 3003铸轧板均匀化退火前后的组织及形貌分析
        3.2.1 3003铸轧板组织分析
        3.2.2 3003铸轧板表面形貌分析
        3.2.3 均匀化退火对Al-Mn合金组织的影响
    3.3 本章小结
第四章 成品退火对Al-Mn合金组织和性能的影响
    4.1 成品退火对再结晶组织的影响
        4.1.1 再结晶过程的理论分析
        4.1.2 成品退火后再结晶组织的分析
    4.2 3003铝板成品退火后的第二相的分析
    4.3 成品退火后3003板材的力学性能分析
    4.4 成品退火对再结晶织构的影响
    4.5 3003铝板的表面摩擦形貌及对成形率的影响
        4.5.1 铸轧板表面摩擦形貌分析
        4.5.2 成品板表面摩擦形貌分析
        4.5.3 不同生产工艺对合金表面形貌的影响
    4.6 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文



本文编号：3674744