罐用5182鋁合金力學行為及組織研究.pdf

1、5182鋁合金因為其耐腐蝕性、較高的強度、良好的加工性能，廣泛運用于汽車車身板材、易拉罐蓋料的生產(chǎn)制造。我國的易拉罐產(chǎn)業(yè)起步相對較晚，其生產(chǎn)水平代表著整個鋁加工產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平。近年來，我國的經(jīng)濟迅速發(fā)展，易拉罐產(chǎn)量也隨之逐年增長。本文對罐用5182合金熱加工工藝、熱處理技術(shù)與性能、組織的關(guān)系進行了研究，對其成品板材在極端溫度下的使用性能進行了探討。借助熱模擬試驗機，研究了不同的熱軋參數(shù)對合金組織和力學性能的影響；利用萬能試驗機和杯突試驗

2、機，對冷軋板烘烤后的力學性能和深沖性能做了研究；通過萬能試驗機和配套的高低溫試驗箱，探討了不同方向、不同狀態(tài)的成品板材在高低溫環(huán)境下力學性能的變化。采用OM、SEM、TEM的分析技術(shù)，觀察和拍攝了合金在各試驗方案下的微觀組織結(jié)果，得到的結(jié)論如下：
　　高溫壓縮熱模擬試驗表明：流變曲線峰值應(yīng)力和位錯密度的變化趨勢相同，在相同變形溫度下，隨著應(yīng)變速率的升高而增大；相同應(yīng)變速率下，隨著變形溫度的增加而減小。應(yīng)變速率從低到高的區(qū)間內(nèi)，流變

3、曲線分別表現(xiàn)為硬化與軟化相平衡的狀態(tài)，加工硬化主導的狀態(tài)和再結(jié)晶為主的動態(tài)軟化狀態(tài)。低應(yīng)變速率下，晶粒均為沿著變形方向拉長的纖維組織，隨著變形溫度的上升，晶界彎曲呈鋸齒狀，說明動態(tài)回復更劇烈，當應(yīng)變速率達到10 s-1，發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶，且隨著變形溫度的上升，再結(jié)晶分數(shù)更大。經(jīng)過低溫、低速變形后，合金的亞晶尺寸較小，胞壁不清晰，位錯密度較大；經(jīng)過高溫、高速變形后，發(fā)現(xiàn)了等軸狀的亞晶，亞晶尺寸較大，晶界清晰，位錯密度較小，此亞晶可能在熱變

4、形過程中成為再結(jié)晶晶粒。
　　烘烤試驗表明：高溫短時間烘烤后，抗拉強度和屈服強度較大，杯突值較高，低溫長時間烘烤后的強度較小，杯突值較低，其深沖性能最好，低溫多次烘烤后的屈服強度在所有方案中最高，抗拉強度和杯突值與高溫短時烘烤后的相近；高溫短時烘烤和低溫多次烘烤后的制耳率較高，低溫長時間烘烤后的制耳率較低，此時的各向異性最低；所有烘烤方案下，軋向和橫向的屈斷比均高于45°方向，且凸耳參數(shù)均為負值，這與沖杯結(jié)果在45°方向形成4個制

5、耳的結(jié)果一致。屈斷比差值和凸耳參數(shù)的絕對值與制耳率成正比關(guān)系。
　　冷軋板帶材高低溫試驗表明：所有方案下的力學性能隨拉伸試驗溫度的變化有相同的趨勢：以室溫為起點，隨著溫度的下降，抗拉強度和屈服強度逐漸增大，延伸率稍有提升；隨著溫度的上升，抗拉強度和屈服強度迅速減小，延伸率有明顯的增加。合金在-100~150℃變形時的各向異性指標相對波動較小，200~250℃變形時由于發(fā)生了劇烈的動態(tài)回復，晶粒在外力作用下轉(zhuǎn)動了較大角度，各向異性指