罐用5182鋁合金力學(xué)行為及組織研究.pdf

1、5182鋁合金因?yàn)槠淠透g性、較高的強(qiáng)度、良好的加工性能，廣泛運(yùn)用于汽車車身板材、易拉罐蓋料的生產(chǎn)制造。我國(guó)的易拉罐產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)較晚，其生產(chǎn)水平代表著整個(gè)鋁加工產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平。近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，易拉罐產(chǎn)量也隨之逐年增長(zhǎng)。本文對(duì)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(jìn)行了研究，對(duì)其成品板材在極端溫度下的使用性能進(jìn)行了探討。借助熱模擬試驗(yàn)機(jī)，研究了不同的熱軋參數(shù)對(duì)合金組織和力學(xué)性能的影響；利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和杯突試驗(yàn)

2、機(jī)，對(duì)冷軋板烘烤后的力學(xué)性能和深沖性能做了研究；通過(guò)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和配套的高低溫試驗(yàn)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(xué)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(yàn)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(yàn)表明：流變曲線峰值應(yīng)力和位錯(cuò)密度的變化趨勢(shì)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(dǎo)的狀態(tài)和再結(jié)晶為主的動(dòng)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(zhǎng)的纖維組織，隨著變形溫度的上升，晶界彎曲呈鋸齒狀，說(shuō)明動(dòng)態(tài)回復(fù)更劇烈，當(dāng)應(yīng)變速率達(dá)到10 s-1，發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，且隨著變形溫度的上升，再結(jié)晶分?jǐn)?shù)更大。經(jīng)過(guò)低溫、低速變形后，合金的亞晶尺寸較小，胞壁不清晰，位錯(cuò)密度較大；經(jīng)過(guò)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(cuò)密度較小，此亞晶可能在熱變

4、形過(guò)程中成為再結(jié)晶晶粒。
　　烘烤試驗(yàn)表明：高溫短時(shí)間烘烤后，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度較大，杯突值較高，低溫長(zhǎng)時(shí)間烘烤后的強(qiáng)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(qiáng)度在所有方案中最高，抗拉強(qiáng)度和杯突值與高溫短時(shí)烘烤后的相近；高溫短時(shí)烘烤和低溫多次烘烤后的制耳率較高，低溫長(zhǎng)時(shí)間烘烤后的制耳率較低，此時(shí)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(fù)值，這與沖杯結(jié)果在45°方向形成4個(gè)制

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