Mg、Cr、Si对5052铝合金结晶区间和性能的影响

发布时间：2021-10-13 00:29

　　5xxx系铝合金具有强度高、耐腐蚀性好和易于加工成形等优点而得到广泛应用。其中5052铝合金是5xxx系中应用最广泛的产品之一,它具有中高强度、良好的抗疲劳性能和焊接性能、耐海洋大气腐蚀性好等特点,5052铝合金板材普遍应用于航天、汽车、建筑、机械等行业。一般情况下,5052铝合金是通过开坯热轧法生产,该工艺生产线较长、工序复杂、生产成本高。与之对比,高通量连铸连轧工艺是一种新型高效的铝合金板带坯料生产工艺,具有高流速、短流程、成本低、节能环保等优点。目前高通量连铸连轧生产的5052铝合金板材主要存在的问题是5052铝合金结晶区间大,容易产生偏析、疏松等缺陷,这些缺陷具有很强的“遗传性”,会随着后续的轧制和退火遗传到成品板材中,直接影响到最终成品板材的性能,导致成品板材性能不太理想。本文主要从合金源头出发,通过改变5052铝合金成分配比,在保证成品板材性能的条件下降低5052铝合金的结晶区间。首先进行模具设计及铝液凝固过程模拟,在实验室条件下,得到与连铸连轧大工业生产冷却速度、结晶方向一致的浇铸模具;其次调整Mg、Cr、Si的含量获得7 mm厚的5052铝合金铸板,后续进行冷轧及退火得... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 铝合金板带半成品生产工艺
        1.2.1 开坯热轧工艺
        1.2.2 双辊铸轧工艺
        1.2.3 连铸连轧工艺
    1.3 不同工艺生产5052铝合金板材的可行性分析
    1.4 5xxx铝合金板材研究现状
        1.4.1 5052 铝合金
        1.4.2 5052 合金中各元素的作用
        1.4.3 合金化设计对 5xxx铝合金组织和性能的影响
        1.4.4 轧制及热处理对 5xxx铝合金组织和性能的影响
    1.5 研究意义和内容以及技术路线
        1.5.1 课题研究意义
        1.5.2 研究目标和内容
        1.5.3 技术路线
2 试验材料和方法
    2.1 材料制备
        2.1.1 原材料的选用及实验设备
        2.1.2 合金熔炼及浇铸
    2.2 试验分析方法
        2.2.1 金相显微组织分析
        2.2.2 显微硬度测试
        2.2.3 力学性能测试
        2.2.4 杯突试验测试
        2.2.5 DSC测试
        2.2.6 SEM分析和EDS分析
        2.2.7 电化学腐蚀性能测试
3 模具设计及凝固过程模拟
    3.1 模具设计
    3.2 5052 铝合金凝固过程模拟
        3.2.1 热传导的基本方式
        3.2.2 传热过程分析
        3.2.3 热物性参数
    3.3 模拟结果
        3.3.1 5052 铝合金结晶方向
        3.3.2 冷却速度模拟
    3.4 铸态组织晶粒大小对比
    3.5 本章小结
4 Mg、Cr对5052铝合金结晶区间和力学性能的影响
    4.1 Mg、Cr对5052铝合金板材显微组织的影响
    4.2 Mg、Cr对5052铝合金结晶区间大小的影响
    4.3 铸态5052铝合金硬度大小分析
    4.4 再结晶温度的确定
        4.4.1 退火温度对5052铝合金板材力学性能的影响
        4.4.2 退火温度对5052铝合金硬度的影响
        4.4.3 退火温度对5052铝合金板材杯凸值的影响
        4.4.4 退火温度对5052铝合金显微组织的影响
    4.5 Mg、Cr元素对5052铝合金力学性能的影响
    4.6 Mg、Cr元素对5052铝合金杯凸值的影响
    4.7 本章小结
5 Si对5052铝合金结晶区间和力学性能的影响
    5.1 5052 铝合金第二相分析
    5.2 Si含量对5052铝合金结晶区间大小的影响
    5.3 Si含量对5052铝合金力学性能的影响
    5.4 Si含量对5052铝合金腐蚀性能的影响
    5.5 本章小结
6 主要结论
参考文献
个人简介与在校期间发表学术论文及科研成果
致谢



本文编号：3433607