抑爆鋁錳合金箔的開發(fā)與性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，燃油、乙烷等易燃易爆液態(tài)及氣態(tài)化學(xué)品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸量越來(lái)越大。因此，抑制這些易燃易爆化學(xué)品在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中燃燒、爆炸就尤為重要。目前，較為普遍的抑爆方法是在易燃易爆化學(xué)品中裝填抑爆材料。
　　 金屬抑爆材料多采用3003或3A21鋁合金冷軋箔制成，鋁箔經(jīng)切縫、拉網(wǎng)疊制成型等工序，加工成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，可以起到阻抗爆炸瞬間的能量釋放，吸收爆炸產(chǎn)生的高溫并迅速向外散熱，阻止火焰的蔓延與擴(kuò)大的作用，為存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)陌踩峁┍Ｕ?。?/p>

2、是3003和3A21冷軋箔存在脆性大、伸長(zhǎng)率低的缺點(diǎn)，加工困難，使用過(guò)程中易出現(xiàn)掉渣掉沫的現(xiàn)象。因此本文根據(jù)公司要求，制得FJ-1、FJ-4兩種合金鑄坯，并將其軋制成箔，通過(guò)研究成品退火對(duì)合金箔力學(xué)性能、熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率的影響，確定成品退火工藝，最終得到力學(xué)性能良好，熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率符合要求的抑爆材料。
　　 本文利用Metalscan2000/2000F型發(fā)射光譜儀、帶偏光的金相顯微鏡(OM)等分析手段，通過(guò)調(diào)整各添加元素的吸收率

3、，制得成分符合公司要求的兩種合金鑄坯，并研究均勻化退火工藝對(duì)合金鑄坯顯微組織的影響，確定合適的均勻化退火工藝。然后將兩種合金鑄坯軋制成箔，研究成品退火工藝對(duì)合金箔顯微組織、力學(xué)性能、熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率的影響，并與普通抑爆材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)作出比較。
　　 研究結(jié)果表明，F(xiàn)J-1合金鑄坯晶粒呈等軸狀分布，晶粒的平均尺寸為68um，晶界處有塊狀相和骨骼狀相析出。經(jīng)580℃×4h的均勻化退火后，合金中塊狀相和骨骼狀相完全溶解，呈細(xì)小顆粒狀

4、分布。FJ-4合金鑄坯的鑄態(tài)組織主要由樹枝狀的α-A(l)相和枝晶間的共晶體組成，經(jīng)600℃×4h的均勻化退火后合金中骨骼狀和不規(guī)則塊狀第二相消失。
　　 FJ-1冷軋箔的顯微硬度為86HV，抗拉強(qiáng)度為205MPa，伸長(zhǎng)率為3％，隨著退火溫度的升高，合金箔的硬度和抗拉強(qiáng)度減小，伸長(zhǎng)率增大。經(jīng)340℃×2h退火后，F(xiàn)J-1合金箔的顯微硬度為48HV，抗拉強(qiáng)度為131MPa，伸長(zhǎng)率為28％。FJ-4冷軋箔的顯微硬度為81HV，抗拉強(qiáng)

5、度為197MPa，伸長(zhǎng)率為2.5％，經(jīng)340℃×2h退火后合金箔的顯微硬度為56HV，抗拉強(qiáng)度為138MPa，伸長(zhǎng)率為26％。兩種合金箔的強(qiáng)度和硬度均達(dá)到抑爆材料的要求，且塑性良好。340℃下延長(zhǎng)保溫時(shí)間，兩種合金箔的力學(xué)性能改變不大。
　　 FJ-1冷軋箔的電導(dǎo)率為42％IACS，熱導(dǎo)率為161W·(m·K)-1，F(xiàn)J-4冷軋箔的電導(dǎo)率為40％IACS，熱導(dǎo)率為156W·(m·K)-1。兩種合金箔的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率均隨退火溫度的