어닐링 공정이 어닝율에 미치는 영향 8011 병뚜껑용 주조압연 알루미늄 합금

추상적인

이 논문에서는, 8011 병마개용 알루미늄 시트를 제조하기 위해 주조 압연 블랭크를 채택했습니다., 균질화 어닐링 및 중간 어닐링 공정이 제품 특성에 미치는 영향을 조사합니다..

결과는 적절한 균질화 어닐링 공정을 채택하여 주조 압연 블랭크에서 고객 요구 사항을 충족하는 병 뚜껑 알루미늄 시트를 생산할 수 있음을 보여줍니다..

소개

주조 압연 공정의 고유한 특성으로 인해, 주조 압연 블랭크는 명백한 이방성을 나타냅니다., 이는 딥 드로잉 제품에 적용을 제한합니다..

이 작품에서는, 합리적인 균질화 어닐링 프로세스는 구성 분리 및 이방성을 완화하기 위해 채택되었습니다. 8011 주조 압연 공정에 의해 생성된 주조 압연 블랭크를 생성하고 내부 미세 구조를 최적화합니다..

적절한 중간 어닐링과 후속 공정에서 최종 압연 패스의 합리적인 냉간 압하가 결합됨, 시트의 다양한 질감의 비율이 균형을 이루고 있습니다., 재료 이방성이 감소됩니다., 딥 드로잉 요구 사항을 충족하는 병 뚜껑 알루미늄 시트가 성공적으로 제작되었습니다..

1 실험 계획

1.1 실험재료

원료는 8011 초기 블랭크 두께가 6.0–6.5 mm인 주조 압연 코일, 제품의 목표 마감두께는 0.21 mm.

주조 압연 코일의 입자 크기는 등급에 도달해야합니다 1.

화학 성분 8011 병마개용 합금 (질량 분율, %)

1.2 실험 절차

고정 냉간 압연 패스 포함, 균질화 어닐링 및 중간 어닐링 온도는 가변 매개변수로 설정됩니다.. 전체 프로세스 경로는 다음과 같습니다:

주조 압연 블랭크 → 냉간 압연 3.8 mm → 균질화 어닐링 → 냉간 압연 0.43 mm → 중간 어닐링 → 냉간 압연을 거쳐 완성된 두께의 0.21 mm

세 가지 비교 프로세스 계획이 설계되었습니다.:

계획 1: 균질화 480 ° C 4 시간 3.8 mm 두께의 공백; 중간 어닐링 360 ° C 2 시간 0.43 mm 스트립

계획 2: 균질화 480 ° C 4 시간 3.8 mm 두께의 공백; 중간 어닐링 280 ° C 2 시간 0.43 mm 스트립

계획 3: 균질화 530 ° C 4 시간 3.8 mm 두께의 공백; 중간 어닐링 320 ° C 2 시간 0.43 mm 스트립

1.3 테스트 항목

인장 강도 \(R_m), 중간 어닐링 후 시편과 완제품의 연신율 A 및 이어링 속도 e는 국가 표준에 따라 테스트됩니다..

세 가지 방식으로 생산된 완성 시트는 컵 드로잉 테스트를 위해 고객에게 전달됩니다., 실제 스탬핑 피드백을 기반으로 최적의 산업 생산 공정이 결정됩니다..

2 실험 결과

2.1 중간소둔 시험 결과

냉간 압연된 시편 0.43 mm는 상자로에서 단련됩니다 (설정 온도에 도달한 후 용광로에 넣습니다., 유지 시간: 2-4시간) 기계적 특성 및 이어링 특성 테스트.

1. 230~250°C의 온도 범위 내, 인장강도는 급격하게 떨어지는 반면 신율은 크게 상승한다., 이 온도 간격에서 완전 재결정이 발생함을 나타냅니다.. 재결정 중에 이어링 동작의 극적인 변화가 발생합니다.: 에서 어닐링한 후 240 ° C 2 시간, 이어링은 주로 45° 방향을 따라 발생하며 약간의 0°/90° 이어링이 발생합니다.; 유지시간이 연장되면 4 시간, 이어링이 0°/90° 방향으로 완전히 이동합니다..
2. 완전 재결정 후, 어닐링 온도를 더 높이면 이어링 속도에 뚜렷한 변화가 없습니다.; 온도가 초과되면 360 °C, 시트의 신장이 눈에 띄게 감소합니다.. 그러므로, 중간 어닐링에 적합한 온도 범위는 250~360°C입니다..
3. 균질화 온도 비교: 저온에서 균질화된 시편 (480 °C) 중간 어닐링 후 더 높은 이어링 속도와 더 빠른 이어링 방향 전환을 보여줍니다., 표본이 균질화되는 동안 530 °C는 전반적으로 낮은 이어링 비율을 나타냅니다..

중간 소둔 후의 실제 특성

2.2 완제품의 특성

중간 어닐링 후, 스트립은 완성된 두께로 냉간 압연됩니다. 0.21 mm, 대략 냉간 감소 51%.

완제품의 기계적 및 이어링 성능 데이터는 다음과 같습니다..

완제품의 특성

고객 평가판 결과

테스트 결론: Scheme의 완제품 1 및 계획 2 에서 균질화 480 °C의 획득률은 다음과 같습니다. 10%, 병뚜껑에 대한 딥드로잉 요구 사항을 충족하지 못함.

Scheme의 완제품 3 에서 균질화 530 °C의 획득률은 약 5% 스탬핑 균열 없이, 다수의 병뚜껑 제조사에 대량생산 공급되어.

3 분석 및 토론

3.1 질감과 이어링 비율의 상관관계

귀를 기울이는 행동 알루미늄 시트 내부 크리스탈 텍스처가 지배적입니다..

냉간 압연으로 변형 텍스처 생성, 컵을 그리는 동안 45° 이어링이 발생합니다..

큰 냉간 압하를 받은 시트의 어닐링 후, 재결정 텍스처는 주로 큐브 텍스처와 R 텍스처로 구성됩니다..

• 큐브 텍스처: 0°/90° 방향을 따라 이어링을 유도합니다.;
• R 텍스처: 45° 방향으로 이어링을 유도합니다..

딥 드로잉 알루미늄 시트의 최적화 아이디어는 두 질감의 비율을 조절하는 것입니다., 서로 다른 질감으로 인해 발생하는 이어링 효과를 상호 상쇄합니다., 전반적인 이어링 속도를 줄이고 딥 드로잉 성형성을 향상시킵니다..

3.2 주조압연 미세조직의 균질화 온도 조절 메커니즘

주조 압연 공정은 높은 과냉각도와 급속 냉각을 특징으로 합니다., 그 결과 다수의 비평형 2차 상이 발생하고 응고 후 알루미늄 매트릭스에서 Si 및 Fe 원소의 심각한 고용체 분리가 발생합니다..

균질화 어닐링은 비평형 상의 변형을 촉진합니다., 과포화 고용체 침전 및 조성 분리 제거.

1. 금속 조직 비교 (수치 3 & 수치 4)
   • 균질화 530 °C: 금속간 화합물은 미세하고 균일하게 분산되어 있습니다., 곡물은 전형적인 등축 곡물입니다..
   • 균질화 480 °C: 침전된 상은 거칠다, 입자 크기가 균일하지 않습니다., 국부적으로 거친 곡물이 존재합니다..
2. 낮은 균질화 온도에서 석출과 재결정의 경쟁 (480 °C), 재결정 전에 침전이 발생함. 침전된 입자는 전위를 고정하고 재결정의 핵형성을 방해합니다., 결국 거칠고 불균일한 재결정화된 미세 구조를 형성합니다. 높은 균질화 온도에서 (530 °C), 재결정이 우선, 그리고 후속 침전물은 과도한 입자 성장을 억제합니다., 미세하고 균일한 등축 결정립 구조 생성.

3.3 텍스처에 대한 Fe/Si 침전물의 규제 효과

주요 합금 원소 8011 합금은 Fe와 Si입니다.. 주조 압연의 급속 냉각으로 인해 알루미늄 매트릭스에 다량의 Fe 및 Si가 과포화됩니다..

균질화 중, Fe와 Si가 침전되어 분산된 형태를 취함 \(FeAl_3) 입자:

1. \(FeAl_3) 입자는 재결정된 입자를 미세화할 수 있습니다., 어닐링된 미세구조를 조밀하고 균일하게 만듭니다., 재료 이방성을 약화시킵니다..
2. 균질화 중 530 °C, Fe와 Si가 충분히 석출됨. 분산된 2차 상 입자는 중간 어닐링 동안 현장 재결정화를 촉진합니다.. 이 과정에서 냉간 압연 변형 조직의 일부가 유지됩니다., R 텍스처의 형성을 촉진하고 큐브 텍스처의 과도한 전개를 억제합니다.. 두 재결정 조직의 비율이 균형을 이룹니다., 완제품의 이어링 비율을 크게 감소시킵니다..

4 결론

1. 균질화 어닐링 온도를 증가시킵니다. 480 °C ~ 530 °C는 균일하고 분산된 합금 석출물을 가능하게 하며 재결정된 입자 크기의 일관성을 향상시킵니다.. 중간 어닐링 후 생성된 큐브 조직과 R 조직은 최종 냉간 압연 패스에서 형성된 변형 조직을 상호 상쇄합니다., 적립률이 눈에 띄게 감소합니다. 8011 주조 압연 알루미늄 마감 시트.
2. 중간소둔을 통해 완전 재결정이 완료된 후, 프로세스 매개변수는 수익율에 제한된 영향을 미칩니다.. 균질화 어닐링 공정은 어닝 속도를 결정하는 핵심 결정 요소입니다. 8011 병마개용 주조 압연 알루미늄 시트.