Pengaruh Proses Penyepuhlindapan terhadap Kadar Earing 8011 Aloi Aluminium Gulung Tuang untuk Penutup Botol

Abstrak

Dalam kertas ini, 8011 kosong cast-rolled digunakan untuk mengeluarkan kepingan aluminium untuk penutup botol, dan kesan penyepuhlindapan homogenisasi dan proses penyepuhlindapan perantaraan pada sifat produk disiasat.

Keputusan menunjukkan bahawa kepingan aluminium penutup botol yang memenuhi keperluan pelanggan boleh dihasilkan daripada kosong bergolek dengan menggunakan proses penyepuhlindapan homogenisasi yang sesuai.

pengenalan

Disebabkan oleh ciri-ciri yang wujud dalam proses cast-rolling, kosong bergolek mempamerkan anisotropi yang jelas, yang mengehadkan penggunaannya dalam produk lukisan dalam.

Dalam kerja ini, proses penyepuhlindapan homogenisasi yang munasabah diterima pakai untuk mengurangkan pengasingan komposisi dan anisotropi 8011 kosong guling tuang yang disebabkan oleh proses guling tuang dan mengoptimumkan struktur mikro dalaman.

Digabungkan dengan penyepuhlindapan perantaraan yang sesuai dan pengurangan sejuk yang munasabah bagi pas rolling akhir dalam pemprosesan berikutnya, perkadaran pelbagai tekstur dalam helaian adalah seimbang, anisotropi bahan berkurangan, dan kepingan aluminium penutup botol yang memenuhi keperluan lukisan dalam berjaya dibuat.

1 Skim Eksperimen

1.1 Bahan Percubaan

Bahan mentahnya ialah 8011 gegelung gelek tuang dengan ketebalan kosong awal 6.0–6.5 mm, dan sasaran ketebalan siap produk adalah 0.21 mm.

Saiz butiran bagi gegelung bergulung tuang hendaklah mencapai Gred 1.

Komposisi Kimia 8011 Aloi untuk Penutup Botol (pecahan jisim, %)

1.2 Prosedur Eksperimen

Dengan pas rolling sejuk tetap, penyepuhlindapan homogenisasi dan suhu penyepuhlindapan perantaraan ditetapkan sebagai parameter berubah-ubah. Laluan proses lengkap adalah seperti berikut:

Cast-rolled blank → cold rolling ke 3.8 mm → penyepuhlindapan homogenisasi → gelek sejuk ke 0.43 mm → penyepuhlindapan perantaraan → gelek sejuk kepada ketebalan siap 0.21 mm

Tiga skema proses perbandingan direka bentuk:

Skim 1: Homogenisasi pada 480 ° C untuk 4 h untuk 3.8 mm kosong tebal; penyepuhlindapan perantaraan di 360 ° C untuk 2 h untuk 0.43 jalur mm

Skim 2: Homogenisasi pada 480 ° C untuk 4 h untuk 3.8 mm kosong tebal; penyepuhlindapan perantaraan di 280 ° C untuk 2 h untuk 0.43 jalur mm

Skim 3: Homogenisasi pada 530 ° C untuk 4 h untuk 3.8 mm kosong tebal; penyepuhlindapan perantaraan di 320 ° C untuk 2 h untuk 0.43 jalur mm

1.3 Item Ujian

Kekuatan tegangan \(R_m), pemanjangan A dan kadar earing spesimen selepas penyepuhlindapan perantaraan dan produk siap diuji mengikut piawaian kebangsaan.

Helaian siap yang dihasilkan oleh ketiga-tiga skim itu dihantar kepada pelanggan untuk ujian lukisan cawan, dan proses pengeluaran industri yang optimum ditentukan berdasarkan maklum balas pengecapan praktikal.

2 Keputusan Eksperimen

2.1 Keputusan Ujian Penyepuhlindapan Pertengahan

Spesimen digulung sejuk ke 0.43 mm disepuhlindapkan dalam relau kotak (dimasukkan ke dalam relau selepas suhu yang ditetapkan dicapai, masa menahan: 2–4 jam) untuk menguji sifat mekanikal dan ciri telinga.

1. Dalam julat suhu 230–250 °C, kekuatan tegangan menurun secara mendadak manakala pemanjangan meningkat dengan ketara, menunjukkan penghabluran semula penuh berlaku dalam selang suhu ini. Perubahan dramatik dalam tingkah laku telinga berlaku semasa penghabluran semula: selepas penyepuhlindapan di 240 ° C untuk 2 h, telinga terutamanya berlaku sepanjang arah 45° dengan telinga 0°/90° sedikit; apabila masa pegangan dilanjutkan ke 4 h, telinga berubah sepenuhnya ke arah 0°/90°.
2. Selepas penghabluran semula penuh, suhu penyepuhlindapan yang semakin meningkat menyebabkan tiada perubahan ketara dalam kadar telinga; apabila suhu melebihi 360 °C, pemanjangan helaian berkurangan dengan nyata. Oleh itu, julat suhu yang sesuai untuk penyepuhlindapan pertengahan ialah 250–360 °C.
3. Perbandingan suhu penghomogenan: Spesimen dihomogenkan pada suhu rendah (480 °C) menunjukkan kadar telinga yang lebih tinggi dan peralihan arah telinga yang lebih pantas selepas penyepuhlindapan pertengahan, manakala spesimen dihomogenkan pada 530 °C mempamerkan keseluruhan kadar telinga yang lebih rendah.

Harta Sebenar selepas Penyepuhlindapan Pertengahan

2.2 Sifat Produk Siap

Selepas penyepuhlindapan pertengahan, jalur digulung sejuk kepada ketebalan siap 0.21 mm dengan pengurangan sejuk kira-kira 51%.

Data prestasi mekanikal dan earing produk siap disenaraikan seperti berikut.

Sifat Produk Siap

Keputusan Percubaan Pelanggan

Kesimpulan ujian: Produk siap Skim 1 dan Skim 2 dihomogenkan pada 480 °C mempunyai kadar telinga yang hampir 10%, gagal memenuhi keperluan lukisan dalam untuk penutup botol.

Produk siap Skim 3 dihomogenkan pada 530 °C mempunyai kadar telinga kira-kira 5% tanpa setem retak, dan telah dibekalkan kepada beberapa pengeluar penutup botol dalam pengeluaran besar-besaran.

3 Analisis dan Perbincangan

3.1 Korelasi Antara Tekstur dan Kadar Earing

Tingkah laku telinga Lembaran aluminium dikuasai oleh tekstur kristal dalaman.

Gulungan sejuk menghasilkan tekstur ubah bentuk, yang membawa kepada antingan 45° semasa lukisan cawan.

Selepas penyepuhlindapan helaian tertakluk kepada pengurangan sejuk yang besar, tekstur penghabluran semula terutamanya terdiri daripada tekstur kubus dan tekstur R.

• Tekstur kiub: mendorong telinga sepanjang arah 0°/90°;
• tekstur R: mendorong telinga sepanjang arah 45°.

Idea pengoptimuman untuk kepingan aluminium lukisan dalam adalah untuk mengawal perkadaran kedua-dua tekstur, mengimbangi kesan telinga yang disebabkan oleh tekstur yang berbeza secara bersama, mengurangkan kadar pendengaran keseluruhan dan meningkatkan kebolehbentukan lukisan dalam.

3.2 Mekanisme Pengawalseliaan Suhu Homogenisasi pada Struktur Mikro Gelek Tuang

Proses cast-rolling mempunyai tahap penyejukan super tinggi dan penyejukan pantas, menghasilkan sejumlah besar fasa kedua yang tidak seimbang dan pengasingan larutan pepejal yang teruk bagi unsur Si dan Fe dalam matriks aluminium selepas pemejalan.

Penyepuhlindapan homogenisasi menggalakkan transformasi fasa bukan keseimbangan, pemendakan larutan pepejal supertepu dan penghapusan pengasingan komposisi.

1. Perbandingan metalografik (Rajah 3 & Rajah 4)
   • Homogenisasi pada 530 °C: Sebatian antara logam adalah halus dan tersebar secara seragam, dan bijirin ialah bijirin equiaxed tipikal.
   • Homogenisasi pada 480 °C: Fasa mendakan adalah kasar, saiz bijian tidak seragam, dan bijirin kasar tempatan wujud.
2. Persaingan antara Pemendakan dan Penghabluran SemulaPada suhu homogenisasi yang rendah (480 °C), pemendakan berlaku sebelum penghabluran semula. Zarah termendak pin terkehel dan menghalang nukleasi penghabluran semula, akhirnya membentuk struktur mikro terhablur semula yang kasar dan tidak sekata.Pada suhu penghomogenan yang tinggi (530 °C), penghabluran semula diutamakan, dan mendakan seterusnya menghalang pertumbuhan bijirin yang berlebihan, menghasilkan struktur butiran sama yang halus dan seragam.

3.3 Pengawalseliaan Kesan Mendakan Fe/Si pada Tekstur

Unsur pengaloian utama bagi 8011 aloi ialah Fe dan Si. Penyejukan pantas dalam penggelek tuang menjadikan sejumlah besar Fe dan Si tepu tepu dalam matriks aluminium.

Semasa homogenisasi, Fe dan Si memendakan keluar untuk membentuk tersebar \(FeAl_3) zarah:

1. \(FeAl_3) zarah boleh menapis bijirin terhablur semula, menjadikan struktur mikro anil padat dan seragam, dan melemahkan anisotropi bahan.
2. Di bawah homogenisasi di 530 °C, Fe dan Si memendakan secukupnya. Zarah fasa kedua yang tersebar menggalakkan penghabluran semula in-situ semasa penyepuhlindapan pertengahan. Sebahagian daripada tekstur ubah bentuk gelek sejuk dikekalkan dalam proses ini, manakala pembentukan tekstur R dipermudahkan dan perkembangan tekstur kubus yang berlebihan dihalang. Perkadaran dua tekstur penghabluran semula adalah seimbang, mengurangkan kadar telinga produk siap dengan ketara.

4 Kesimpulan

1. Meningkatkan suhu penyepuhlindapan homogenisasi daripada 480 °C hingga 530 °C membolehkan mendakan aloi seragam dan tersebar serta meningkatkan ketekalan saiz butiran terhablur semula. Tekstur kubus dan tekstur R yang dihasilkan selepas penyepuhlindapan perantaraan saling berlawanan dengan tekstur ubah bentuk yang terbentuk dalam pas gelek sejuk akhir, sangat mengurangkan kadar telinga 8011 kepingan siap aluminium canai tuang.
2. Selepas penghabluran semula penuh selesai melalui penyepuhlindapan perantaraan, parameter prosesnya memberi pengaruh terhad pada kadar telinga. Proses penyepuhlindapan homogenisasi adalah faktor penentu teras yang mengawal kadar earing 8011 kepingan aluminium bergulung tuang untuk penutup botol.