多向鍛造和軋制工藝對高純鋁組織性能的影響.pdf

1、多向鍛造(Multiple Forging Process，簡稱MFP)技術(shù)能顯著細(xì)化晶粒，大幅改善材料力學(xué)性能，是一種極具工業(yè)應(yīng)用前景的大塑性變形工藝。該技術(shù)是通過劇烈塑性變形，獲得大尺寸亞微米材料的方法之一。根據(jù)MFP的基本理論，影響MFP晶粒細(xì)化的因素很多，諸如鍛造次數(shù)、熱鍛溫度、每錘變形量等，但尚未找到最佳的工藝參數(shù)。目前MFP研究主要集中于怎樣細(xì)化晶粒，找到細(xì)化的工藝和開發(fā)新技術(shù)，將其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，但真正實(shí)現(xiàn)MFP的大型化并

2、把成熟的工藝應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的例子鮮有報(bào)道。
　　熱軋+冷軋也是一種大塑性變形方法，能較好的細(xì)化晶粒，在這方面也進(jìn)行了嘗試，但是細(xì)化效果不如多向鍛造加軋制的細(xì)化效果好，熱穩(wěn)定性效果也不是很理想。
　　針對以上問題，本文選用99.9995％(5N5)高純鋁作為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行了三個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)。第一階段，對不同的鍛前均勻化退火溫度，鍛造溫度，多向鍛造道次，不同的鍛造方式和不同的道次壓下量對高純鋁鍛后組織的影響進(jìn)行了考察。第二階段，對

3、不同的熱軋溫度，不同的中間退火溫度，不同的中間退火保溫時(shí)間，不同的冷軋道次變形量對高純鋁軋后的組織的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的考察。第三階段，通過不同的軋后退火溫度，不同的軋后退火保溫時(shí)間，不同的軋后退火冷卻方式考察了高純鋁的熱穩(wěn)定性。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　(1)多向鍛造中，鍛前進(jìn)行適當(dāng)?shù)木鶆蚧嘶鹩欣诰Я＜?xì)化，270℃熱鍛的晶粒細(xì)化效果優(yōu)于冷鍛和室溫鍛造、隨著鍛造道次的增加晶粒變得更加細(xì)小、適當(dāng)?shù)幕貭t加熱保持熱鍛溫度對獲得細(xì)小

4、的晶粒有利，道次變形量為40％時(shí)有利于獲得均勻的組織。
　　(2)在熱軋+冷軋中，較高的熱軋溫度有利于晶粒細(xì)化，270℃的中間退火更有助于獲得細(xì)小的晶粒，中間退火保溫時(shí)間不宜過長，否則晶粒將會變得異常粗大。較大的冷軋道次變形量有利于獲得均勻的組織。
　　(3)多向鍛造+冷軋后的試樣在200℃保溫一個(gè)小時(shí)空冷的退火制度下更有利于獲得均勻細(xì)小的晶粒。通過大量的實(shí)驗(yàn)對比發(fā)現(xiàn)，多向鍛造+冷軋的變形方法的晶粒細(xì)化效果更好，而且能夠滿足