تأثير عملية التلدين على معدل القرط 8011 سبائك الألومنيوم المدرفلة على أغطية الزجاجات

خلاصة

في هذه الورقة, 8011 يتم اعتماد الفراغات المدرفلة المصبوبة لتصنيع صفائح الألمنيوم لأغطية الزجاجات, ويتم دراسة تأثيرات عمليات التلدين المتجانسة والتليين الوسيط على خصائص المنتج.

أظهرت النتائج أنه يمكن إنتاج صفائح الألمنيوم ذات غطاء الزجاجة التي تلبي متطلبات العملاء من الفراغات المدرفلة المصبوبة من خلال اعتماد عمليات التلدين المتجانسة المناسبة.

مقدمة

بسبب الخصائص المتأصلة في عملية الدرفلة المصبوبة, تظهر الفراغات المدرفلة تباينًا واضحًا, مما يقيد تطبيقها في منتجات الرسم العميق.

في هذا العمل, يتم اعتماد عملية التلدين المتجانسة بشكل معقول للتخفيف من فصل التركيب وتباين الخواص 8011 الفراغات المدرفلة الناتجة عن عملية الدرفلة المصبوبة وتحسين البنية المجهرية الداخلية.

يتم دمجه مع التلدين المتوسط ​​المناسب وتقليل البرودة المعقول لممر التدحرج النهائي في المعالجة اللاحقة, نسب القوام المختلفة في الأوراق متوازنة, يتم تقليل تباين المواد, ويتم تصنيع صفائح الألمنيوم ذات غطاء الزجاجة التي تلبي متطلبات السحب العميق بنجاح.

1 المخطط التجريبي

1.1 المواد التجريبية

المادة الخام هي 8011 لفائف مدرفلة مصبوبة بسمك أولي فارغ يتراوح من 6.0 إلى 6.5 ملم, والسمك النهائي المستهدف للمنتج هو 0.21 مم.

يجب أن يصل حجم الحبوب للملفات المدرفلة إلى الدرجة 1.

التركيب الكيميائي ل 8011 سبيكة لأغطية الزجاجات (جزء الشامل, %)

1.2 الإجراءات التجريبية

مع تمريرات ثابتة على البارد, يتم تعيين درجات حرارة التلدين المتجانسة والتليين الوسيط كمعلمات متغيرة. مسار العملية الكامل هو كما يلي:

المدرفلة على البارد → الدرفلة على البارد 3.8 مم ← التجانس الصلب ← الدرفلة على البارد 0.43 مم ← التلدين المتوسط ​​← الدرفلة على البارد حتى السمك النهائي 0.21 مم

تم تصميم ثلاث مخططات عملية مقارنة:

مخطط 1: التجانس في 480 ° C ل 4 ح ل 3.8 مم الفراغات السميكة; التلدين الوسيط في 360 ° C ل 2 ح ل 0.43 شرائط مم

مخطط 2: التجانس في 480 ° C ل 4 ح ل 3.8 مم الفراغات السميكة; التلدين الوسيط في 280 ° C ل 2 ح ل 0.43 شرائط مم

مخطط 3: التجانس في 530 ° C ل 4 ح ل 3.8 مم الفراغات السميكة; التلدين الوسيط في 320 ° C ل 2 ح ل 0.43 شرائط مم

1.3 عناصر الاختبار

قوة الشد \(ص_م), يتم اختبار الاستطالة A ومعدل القرط e للعينات بعد التلدين المتوسط ​​والمنتجات النهائية وفقًا للمعايير الوطنية.

يتم تسليم الألواح النهائية التي تم إنتاجها بواسطة المخططات الثلاثة إلى العملاء لإجراء اختبارات سحب الأكواب, ويتم تحديد عملية الإنتاج الصناعي المثالية بناءً على ملاحظات الختم العملية.

2 النتائج التجريبية

2.1 نتائج اختبار التلدين المتوسط

العينات المدرفلة على البارد 0.43 ملم يتم تلطيفها في فرن صندوقي (ندخلها إلى الفرن بعد الوصول إلى درجة الحرارة المحددة, عقد الوقت: 2-4 ساعات) لاختبار الخواص الميكانيكية وخصائص القرط.

1. ضمن نطاق درجة الحرارة 230-250 درجة مئوية, تنخفض قوة الشد بشكل حاد بينما ترتفع الاستطالة بشكل ملحوظ, مما يشير إلى أن إعادة التبلور الكاملة تحدث في فترة درجة الحرارة هذه. تحدث تغييرات جذرية في سلوك القرط أثناء إعادة البلورة: بعد الصلب في 240 ° C ل 2 ح, يحدث القرط بشكل رئيسي على طول اتجاه 45 درجة مع حلق طفيف 0 درجة/90 درجة; عندما يتم تمديد وقت الانتظار ل 4 ح, يتحول القرط تمامًا إلى اتجاه 0 درجة/90 درجة.
2. بعد إعادة التبلور الكامل, زيادة درجة حرارة التلدين لا تسبب أي تغيير واضح في معدل القرط; عندما تتجاوز درجة الحرارة 360 درجة مئوية, استطالة الأوراق تتناقص بشكل واضح. وبالتالي, نطاق درجة الحرارة المناسب للتليين المتوسط ​​هو 250-360 درجة مئوية.
3. مقارنة درجات حرارة التجانس: العينات المتجانسة في درجة حرارة منخفضة (480 درجة مئوية) إظهار معدلات حلق أعلى وانتقال أسرع لاتجاهات القرط بعد التلدين المتوسط, بينما العينات متجانسة في 530 تظهر درجة مئوية معدلات استماع أقل بشكل عام.

الخصائص الفعلية بعد التلدين المتوسط

2.2 خصائص المنتجات النهائية

بعد التلدين المتوسط, يتم لف الشرائط على البارد حتى السماكة النهائية 0.21 مم مع انخفاض بارد تقريبًا 51%.

يتم سرد بيانات الأداء الميكانيكي وحلق المنتجات النهائية على النحو التالي.

خصائص المنتجات النهائية

نتائج تجربة العملاء

استنتاج الاختبار: المنتجات النهائية للمخطط 1 والمخطط 2 متجانس عند 480 درجة مئوية لها معدل قرط قريب من 10%, الفشل في تلبية متطلبات الرسم العميق لأغطية الزجاجات.

المنتجات النهائية للمخطط 3 متجانس عند 530 درجة مئوية لديها معدل القرط حوالي 5% دون ختم التكسير, وتم توفيرها للعديد من الشركات المصنعة لأغطية الزجاجات في الإنتاج الضخم.

3 التحليل والمناقشة

3.1 العلاقة بين الملمس ومعدل القرط

سلوك القرط صفائح الألمنيوم يهيمن عليها القوام الكريستالي الداخلي.

الدرفلة على البارد تنتج أنسجة مشوهة, مما يؤدي إلى تقوس بمقدار 45 درجة أثناء سحب الكوب.

بعد التلدين للصفائح المعرضة لتخفيض كبير بالبرد, تتكون مواد إعادة البلورة بشكل أساسي من نسيج مكعب وملمس R.

• نسيج مكعب: يحفز القرط على طول اتجاهات 0°/90°;
• نسيج R: يدفع القرط على طول اتجاه 45 درجة.

تتمثل فكرة التحسين لألواح الألمنيوم ذات السحب العميق في تنظيم نسبة القوام, تعويض تأثيرات القرط الناجمة عن مواد مختلفة بشكل متبادل, تقليل معدل القرط الإجمالي وتحسين قابلية التشكيل للسحب العميق.

3.2 آلية تنظيم درجة حرارة التجانس على البنية المجهرية المدرفلة

تتميز عملية الدرفلة المصبوبة بدرجة تبريد فائقة عالية وتبريد سريع, مما أدى إلى عدد كبير من المراحل الثانية غير المتوازنة والفصل الشديد بين المحاليل الصلبة لعناصر Si وFe في مصفوفة الألومنيوم بعد التصلب.

التلدين المتجانس يعزز تحول المراحل غير المتوازنة, ترسيب المحاليل الصلبة المفرطة التشبع والقضاء على فصل التركيب.

1. المقارنة المعدنية (شكل 3 & شكل 4)
   • التجانس في 530 درجة مئوية: المركبات بين الفلزات دقيقة ومنتشرة بشكل موحد, والحبوب عبارة عن حبوب متساوية المحور.
   • التجانس في 480 درجة مئوية: المراحل المترسبة خشنة, أحجام الحبوب غير موحدة, وتوجد الحبوب الخشنة المحلية.
2. التنافس بين الترسيب وإعادة التبلور عند درجة حرارة التجانس المنخفضة (480 درجة مئوية), يحدث هطول الأمطار قبل إعادة التبلور. تعلق الجسيمات المترسبة الاضطرابات وتعيق نواة إعادة التبلور, في نهاية المطاف تشكيل المجهرية الخشنة وغير المستوية المعاد بلورتها. في درجة حرارة التجانس العالية (530 درجة مئوية), إعادة البلورة لها الأسبقية, والرواسب اللاحقة تحد من نمو الحبوب المفرط, إنتاج هياكل الحبوب الدقيقة والموحدة متساوية المحاور.

3.3 التأثير التنظيمي لرواسب Fe/Si على القوام

العناصر الرئيسية لصناعة السبائك 8011 سبائك هي Fe و Si. يؤدي التبريد السريع في عملية الدرفلة المصبوبة إلى إنتاج كمية كبيرة من Fe وSi المفرطة في مصفوفة الألومنيوم.

أثناء التجانس, يترسب Fe و Si ليشكلا متفرقين \(FeAl_3\) جزيئات:

1. \(FeAl_3\) يمكن للجزيئات صقل الحبوب المعاد بلورتها, جعل الهياكل المجهرية الصلبة كثيفة وموحدة, وإضعاف تباين المواد.
2. تحت التجانس في 530 درجة مئوية, يترسب Fe وSi بدرجة كافية. تعمل جزيئات المرحلة الثانية المشتتة على تعزيز إعادة التبلور في الموقع أثناء التلدين المتوسط. يتم الاحتفاظ بجزء من نسيج التشوه المتداول على البارد في هذه العملية, بينما يتم تسهيل تكوين نسيج R ويتم منع التطوير المفرط للنسيج المكعب. إن نسب قوامي إعادة التبلور متوازنة, تقليل معدل القرط للمنتجات النهائية بشكل كبير.

4 الاستنتاجات

1. زيادة درجة حرارة التجانس الصلب من 480 درجة مئوية إلى 530 تعمل درجة الحرارة المئوية على تمكين رواسب السبائك الموحدة والمشتتة وتحسين اتساق أحجام الحبوب المعاد بلورتها. إن نسيج المكعب ونسيج R المتولدين بعد التلدين المتوسط ​​يتعارضان بشكل متبادل مع نسيج التشوه المتكون في مسار الدرفلة على البارد النهائي, خفض معدل القرط بشكل ملحوظ 8011 صفائح الألمنيوم المدرفلة المصبوبة.
2. بعد اكتمال إعادة التبلور الكامل عن طريق التلدين المتوسط, تمارس معلمات العملية تأثيرًا محدودًا على معدل القرط. عملية التلدين المتجانسة هي العامل الحاسم الأساسي الذي يحكم معدل القرط 8011 صفائح الألمنيوم المدرفلة لأغطية الزجاجات.