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《燕山大学》 2018年
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CC与DC 3003铝合金轧制与再结晶织构的研究

王渭新  
【摘要】:铝合金作为工业应用最为广泛的有色金属材料之一,目前已处于越来越重要的地位。经济快速发展,也刺激着对铝制品产品的高需求。随着高新技术不断发展,人们对铝合金的认知与使用已到达一个较高的水平,现代工业对铝合金的要求更上了一个台阶,人们不再满足铝合金材料已有的优点与性能水平,从而对铝合金材料进行更深层次的研究和开发,其中很重要一个方面就是利用铝合金的织构与各向异性,在铝合金在保持原有优势的基础上进一步提高性能,故应研究更优化的工艺来提高铝合金材料的性能以满足人类生活需求。研究了CC和DC 3003铝合金在冷轧过程中织构的演变。研究表明铝合金加工方法影响轧制过程中β纤维中心线上取向强度分布,随轧制变形量的增加,CC合金β纤维中心线上各取向强度均有所增加,并且C取向强度随变形量增加的幅度明显高于B取向,β纤维取向的最大强度的位置也向C取向移动;DC 3003合金最大强度的取向位置接近于S取向。研究了CC和DC 3003铝合金再结晶退火过程中微结构与织构的变化规律。对于直接冷轧CC 3003铝合金,371℃和399℃低温退火导致粗大延长的再结晶晶粒,在轧制方向上晶粒尺寸大约为250μm;随退火温度的升高,再结晶晶粒尺寸显著减小。对于直接DC 3003铝合金,在288℃退火后再结晶晶粒仅约为25μm;随退火温度的升高,再结晶晶粒尺寸略有下降;在371℃以上,其组织为细小等轴的晶粒。确定了直接冷轧CC和DC 3003铝合金以及经538℃和593℃预处理CC 3003铝合金冷轧板在退火过程中硬度的变化规律,获得了再结晶动力学曲线,在给定1 h的退火时间条件下,这些冷轧板再结晶温度分别为399℃、283℃、336℃和326℃,直接冷轧CC 3003铝合金远高于DC合金,预处理也促进铝CC 3003铝合金的再结晶,显著降低了其再结晶温度。确定了预处理温度对CC 3003铝合金再结晶及再结晶织构的作用,在482℃退火温度下,直接冷轧CC 3003铝合金仍显现延长的再结晶晶粒,在轧制方向上的晶粒尺寸大约为35μm,而经过预先热处理铝合金的再结晶晶粒显现等轴状,其晶粒尺寸大约为15μm,与直接冷轧DC 3003铝合金再结晶晶粒尺寸相当。在一定的再结晶退火温度下,经593℃预处理合金的再结晶晶粒尺寸略小于经538℃预处理的铝合金。建立了织构体积份数与轧制真应变、退火时间的数学关系式。采用JMAK方程定量地分析了CC和DC 3003铝合金在轧制过程中织构的演变,CC 3003铝合金r-cube和remainder组分的消失速率以及β纤维的形成速率大于DC合金。铝合金加工方法对3003铝合金轧制织构演变的作用主要归因于CC和DC合金初始织构的差异,CC合金中的初始r-cube织构加速了β纤维轧制织构的形成;初始延长的再结晶晶粒对轧制织构演变的作用相对较小。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TG339

【参考文献】
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