均匀化工艺对Al-1.2Mn合金再结晶行为的影响

发布时间：2017-09-27 08:32

  本文关键词：均匀化工艺对Al-1.2Mn合金再结晶行为的影响

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【摘要】：Al-Mn合金由于具有高强度、高导电性等优点,其箔材被广泛应用于车辆用锂离子电池正极集流体材料。这种箔材主要是通过铸造-均匀化处理-热轧-冷轧-中间退火-铝箔轧制工艺生产的,铝箔经过中间退火后的再结晶组织对箔材的表面形貌有显著影响,因此合理控制退火过程中的晶粒组织对改善箔材的性能有重要意义。Al-Mn合金经过不同的均匀化处理,固溶体中的Mn含量会有明显差异,这将显著影响中间退火过程形成的再结晶晶粒形貌取向。本文重点研究了不同均匀化制度对Al-Mn合金中间退火过程中的再结晶行为的影响。①初步研究了Al-1.2Mn合金经双级均匀化(620℃/10 h+440℃/12 h)与单级均匀化(620℃/8 h)工艺处理后对随后的再结晶过程的影响。实验结果表明:经过双级均匀化处理的合金的再结晶温度比经单级均匀化处理的明显降低;单级均匀化处理析出的第二相对晶界迁移有较强的钉扎作用,再结晶后晶粒形貌与双级均匀化处理样品有很大差异。②为了进一步研究析出与再结晶的相互作用机制,在双级与单级均匀化工艺的基础上,又增加了两种不同的均匀化工艺(440℃/12 h+620℃/10 h、440℃/12 h)以及未经均匀化处理的样品作为对照,主要研究不同均匀化制度对再结晶退火后晶粒的组织、织构的影响。研究表明:当析出发生在再结晶之前,析出的第二相尺寸很小,并且优先析出在大角度晶界处,对晶粒产生很大的钉扎作用,导致再结晶晶粒沿轧向伸长;当再结晶先于析出发生时,析出的第二相尺寸较大(1μm以上),由于粒子促进形核(PSN)机制的作用,促进再结晶晶粒的形核与长大,最后得到了均匀的再结晶晶粒。③经620℃/10 h与440℃/12h均匀化处理的试样随着退火时间的延长或温度的升高,显示出不同的再结晶动力学及织构演变规律。
【关键词】：Al-Mn合金 均匀化 再结晶 析出 动力学
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG166.3;TG146.21
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 绪论7-28
• 1.1 锂离子电池产业概述7-12
• 1.1.1 锂离子电池的发展历史7-8
• 1.1.2 锂离子电池的工作原理及其优缺点8-11
• 1.1.3 锂离子电池的结构11-12
• 1.2 Al-Mn合金的研究状况12-14
• 1.2.1 Al-Mn合金的特点12-13
• 1.2.2 化学成分对Al-Mn合金组织性能的影响13-14
• 1.3 均匀化热处理14-15
• 1.4 再结晶行为15-18
• 1.5 铝锰合金的析出行为18-26
• 1.5.1 铝合金中主要的第二相18-19
• 1.5.2 析出相19-20
• 1.5.3 第二相粒子对铝合金再结晶行为的影响20-26
• 1.6 本研究的目的、意义和创新点26-27
• 1.7 本文各部分主要内容27-28
• 2 实验材料及方法28-32
• 2.1 实验材料及加工方法28-29
• 2.1.1 合金成分28
• 2.1.2 均匀化处理28
• 2.1.3 热轧28
• 2.1.4 冷轧28
• 2.1.5 再结晶退火28-29
• 2.2 检测与分析29-32
• 2.2.1 组织观察29-30
• 2.2.2 示差扫描量热分析（DSC）30
• 2.2.3 电导率测量30
• 2.2.4 硬度的测量30-32
• 3 双级均匀化工艺对Al-Mn合金组织及织构的影响32-39
• 3.1 DSC分析32-33
• 3.2 实验方法33
• 3.3 实验结果33-37
• 3.3.1 均匀化处理对Al-Mn合金再结晶组织的影响33-35
• 3.3.2 均匀化处理对Al-Mn合金再结晶温度的影响35-37
• 3.3.3 均匀化处理对Al-Mn合金再结晶织构的影响37
• 3.4 本章结论37-39
• 4 不同均匀化工艺对Al-Mn合金组织及织构的影响39-52
• 4.1 工艺路线39-40
• 4.2 实验结果40-50
• 4.2.1 经过不同均匀化处理的样品的析出相40-42
• 4.2.2 Al-Mn合金的软化与析出42-44
• 4.2.3 Al-Mn合金的再结晶组织与织构44-47
• 4.2.4 Al-Mn合金的再结晶动力学及其织构的演变47-50
• 4.3 本章结论50-52
• 5 结论52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-60
• 附录60

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本文编号：928680