AA8079铝箔坯料显微组织及性能研究

发布时间：2017-09-16 15:33

  本文关键词：AA8079铝箔坯料显微组织及性能研究

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【摘要】：目前,国内6~7μm双零铝箔的生产一般使用AA1235合金,而欧美厂家则普遍使用AA8079合金。与AA1235合金相比,AA8079合金Fe、Si含量较高,用于生产铝箔坯料时具有更高的力学性能,轧制时可以采用较高的轧制速度而不至于断带,提高铝箔生产效率。因此,国内铝箔加工企业逐渐开始使用AA8079替代AA1235进行铝箔生产,但仍处于摸索阶段,生产过程中仍存在诸多问题。AA8079合金成分对其组织及性能有直接影响,因此对合金中Fe、Si最佳含量的研究非常重要;铝箔坯料显微组织及第二相控制不当则会影响后续轧制和成品性能,故研究加工过程中组织及第二相的演变规律很有必要。本文选取连续铸轧生产的AA8079合金,采用金相显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等分析方法,研究了AA8079铝箔坯料加工过程中微观组织和第二相的变化规律。通过力学性能检测和铝箔成品断带率、针孔率的统计,分析了AA8079与AA1235合金的性能差异及其产生原因。主要研究结果如下:(1)AA1235和AA8079三种成分合金生产的铸轧板、冷轧板在加工状态下,显微组织都是流线型的变形组织。经退火后,均发生了完全再结晶,显微组织变为再结晶组织。2#和3#AA8079铸轧板组织间没有太大差别,但晶粒尺寸均比AA1235的小。冷轧加工会缩小三者间的差距,但经过热处理后AA8079合金仍具有更加细小均匀的晶粒。(2)三种合金板材轧制过程中,随着变形量的增加,晶粒取向差偏离随机分布的程度加大,冷轧至3.9mm时,晶粒取向集中在001和111方向,显示出明显的择优取向,形成了纤维组织。三种合金的铸轧板平均晶粒尺寸分别为53.6μm、48.6μm和48.2μm。(3)与AA1235相比AA8079合金铸轧板中第二相数量多、尺寸大、分布更不均匀。随着冷轧加工和退火的进行,两者差距缩小。AA8079铝箔坯料中的第二相逐渐变得细小,轧至0.24mm时均匀分布于基体中。整个生产过程中AA8079合金第二相的数量一直比AA1235多。(4)三种合金铝箔坯料在加工过程中含有的相的种类基本相同,但3.9mm板退火后均存在大尺寸的针片状θ(Al3Fe)相。与AA1235合金相比,AA8079铝箔坯料中θ相含量较高。2#AA8079铝箔坯料在加工过程中θ相含量降低,逐渐消失,因此更适合后续的铝箔轧制。(5)力学性能分析表明,2#和3#合金铸轧板的强度达到130MPa,伸长率达到41.3%,均比1#合金高,更适合高速轧制。随着加工道次的增加,三种合金力学性能差距逐渐缩小,轧至铝箔毛料成品时抗拉强度均约为138MPa,伸长率约为3.2%。(6)对铝箔成品的性能分析表明,AA8079合金生产的6.35μm铝箔断带次数少和成品率较AA1235的高,适当控制针孔率可以使用AA8079合金替代AA1235合金生产厚度较薄的双零铝箔。
【关键词】：AA8079 铝箔坯料 显微组织 成品性能
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.21
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-15
• 1 绪论15-31
• 1.1 铝箔的应用及发展15-16
• 1.2 铝箔材料的合金体系及化学成分16-17
• 1.3 铝箔坯料的生产方法17-19
• 1.4 铝箔坯料及成品性能的评价19-23
• 1.4.1 力学性能19-21
• 1.4.2 断带率21-22
• 1.4.3 针孔率22-23
• 1.5 影响铝箔坯料性能和质量的因素23-27
• 1.5.1 化学成分23-25
• 1.5.2 第二相与化合物25-26
• 1.5.3 晶粒尺寸26
• 1.5.4 织构26-27
• 1.6 铝箔坯料生产过程中的组织变化27-28
• 1.6.1 显微组织的变化27
• 1.6.2 第二相化合物的变化27-28
• 1.6.3 织构的变化28
• 1.7 选题背景与本文研究内容和技术路线28-31
• 1.7.1 选题背景及意义28-29
• 1.7.2 研究内容29-30
• 1.7.3 技术路线30-31
• 2 试验材料及研究方法31-37
• 2.1 试验材料31-32
• 2.1.1 化学成分31
• 2.1.2 生产工艺流程31-32
• 2.2 研究方法32-37
• 2.2.1 金相分析33-34
• 2.2.2 扫描（SEM）和能谱(EDS)分析34
• 2.2.3 X-射线衍射分析34-35
• 2.2.4 电子背散射衍射(EBSD)35
• 2.2.5 力学性能测试35-36
• 2.2.6 针孔率及断带率36-37
• 3 AA8079 铝箔坯料加工过程中的组织研究37-49
• 3.1 前言37
• 3.2 金相显微组织分析37-41
• 3.2.1 铸轧 7.0mm板组织分析37-39
• 3.2.2 退火前后 3.9mm板组织分析39-40
• 3.2.3 退火前后 0.6mm板组织分析40-41
• 3.2.4 冷轧 0.24mm板组织分析41
• 3.3 电子背散射衍射（EBSD）分析41-48
• 3.3.1 晶粒形貌变化42-43
• 3.3.2 晶粒尺寸分析43-45
• 3.3.3 晶粒取向分析45-48
• 3.4 本章小结48-49
• 4 AA8079 铝箔坯料加工过程中的第二相研究49-62
• 4.1 前言49
• 4.2 第二相尺寸、形态及分布规律的研究49-53
• 4.2.1 铸轧板第二相分布50-51
• 4.2.2 冷轧 3.9mm板退火前后第二相分布51-52
• 4.2.3 冷轧 0.6mm板退火前后第二相分布52-53
• 4.2.4 冷轧 0.24mm板第二相分布53
• 4.3 第二相种类、形貌及成分研究53-60
• 4.3.1 铝箔坯料的XRD分析53-56
• 4.3.2 铸轧板第二相形貌及成分56-57
• 4.3.3 退火后 3.9mm板第二相形貌及成分57-60
• 4.4 本章小结60-62
• 5 AA8079 铝箔坯料力学性能及成品性能研究62-67
• 5.1 前言62
• 5.2 加工过程中力学性能分析62-64
• 5.3 铝箔成品性能分析64-66
• 5.3.1 针孔率64-65
• 5.3.2 断带率65-66
• 5.4 本章小结66-67
• 6 结论与展望67-69
• 6.1 结论67-68
• 6.2 展望68-69
• 参考文献69-73
• 致谢73-74
• 个人简历74
• 基本信息74
• 教育经历74

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