Vpliv postopka žarjenja na stopnjo ušesa 8011 Lito valjana aluminijeva zlitina za pokrove steklenic

Povzetek

V tem prispevku, 8011 lito valjani surovci se uporabljajo za izdelavo aluminijastih plošč za pokrove steklenic, in raziskani so učinki homogenizacijskega žarjenja in postopkov vmesnega žarjenja na lastnosti izdelka.

Rezultati kažejo, da je mogoče iz lito valjanih surovcev proizvesti aluminijaste plošče iz aluminijastega pokrova za steklenice, ki izpolnjujejo zahteve kupcev, s sprejetjem ustreznih postopkov homogenizacijskega žarjenja..

Uvod

Zaradi inherentnih značilnosti postopka ulivanja in valjanja, lito valjani surovci kažejo očitno anizotropijo, kar omejuje njihovo uporabo v izdelkih za globoko vlečenje.

V tem delu, sprejemljiv postopek homogenizacijskega žarjenja je sprejet za ublažitev segregacije sestave in anizotropije 8011 ulito valjani surovci, ki nastanejo s postopkom ulivanja valjanja in optimizirajo notranjo mikrostrukturo.

V kombinaciji z ustreznim vmesnim žarjenjem in primernim hladnim zmanjševanjem končnega valjanja pri nadaljnji obdelavi, razmerja različnih tekstur v ploščah so uravnotežena, anizotropija materiala se zmanjša, in aluminijaste pločevine pokrovčkov za steklenice, ki izpolnjujejo zahteve glede globokega vlečenja, so uspešno izdelane.

1 Eksperimentalna shema

1.1 Eksperimentalni materiali

Surovina je 8011 lito valjani kolut z začetno debelino surovca ​​6,0–6,5 mm, in ciljna končna debelina izdelka je 0.21 mm.

Velikost zrn lito valjanih tuljav mora doseči razred 1.

Kemična sestava 8011 Zlitina za pokrovčke steklenic (masni delež, %)

1.2 Eksperimentalni postopki

S fiksnimi prehodi za hladno valjanje, temperature homogenizacijskega žarjenja in vmesnega žarjenja so nastavljene kot spremenljivi parametri. Celotna pot postopka je naslednja:

Lito valjani surovec → hladno valjanje v 3.8 mm → homogenizacijsko žarjenje → hladno valjanje v 0.43 mm → vmesno žarjenje → hladno valjanje do končne debeline 0.21 mm

Oblikovane so tri primerjalne procesne sheme:

Shema 1: Homogenizacija pri 480 °C za 4 h za 3.8 mm debelih surovcev; vmesno žarjenje pri 360 °C za 2 h za 0.43 mm trakovi

Shema 2: Homogenizacija pri 480 °C za 4 h za 3.8 mm debelih surovcev; vmesno žarjenje pri 280 °C za 2 h za 0.43 mm trakovi

Shema 3: Homogenizacija pri 530 °C za 4 h za 3.8 mm debelih surovcev; vmesno žarjenje pri 320 °C za 2 h za 0.43 mm trakovi

1.3 Preizkusni predmeti

Natezna trdnost \(R_m\), raztezek A in stopnja ušesa e vzorcev po vmesnem žarjenju in končnih izdelkov se testirata v skladu z nacionalnimi standardi.

Dokončane plošče, izdelane po treh shemah, se dostavijo strankam za preskuse risanja skodelic, in optimalni industrijski proizvodni proces se določi na podlagi praktičnih povratnih informacij o žigosanju.

2 Eksperimentalni rezultati

2.1 Rezultati preskusa vmesnega žarjenja

Primerki hladno valjani do 0.43 mm se žarijo v škatlasti peči (dajte v peč, ko je dosežena nastavljena temperatura, čas zadrževanja: 2–4 ure) za testiranje mehanskih lastnosti in lastnosti ušesa.

1. V temperaturnem območju 230–250 °C, natezna trdnost močno pade, medtem ko se raztezek znatno poveča, kar kaže, da v tem temperaturnem intervalu pride do popolne rekristalizacije. Med rekristalizacijo pride do dramatičnih sprememb v obnašanju klasja: po žarjenju pri 240 °C za 2 h, naziranje se večinoma pojavi v smeri 45° z rahlim naziranjem 0°/90°; ko se čas zadrževanja podaljša na 4 h, uho popolnoma premakne v smeri 0°/90°.
2. Po popolni rekristalizaciji, nadaljnje povišanje temperature žarjenja ne povzroči očitnih sprememb v stopnji ušesa; ko temperatura preseže 360 °C, raztezek listov se očitno zmanjša. Zato, primerno temperaturno območje za vmesno žarjenje je 250–360 °C.
3. Primerjava temperatur homogenizacije: Vzorci so homogenizirani pri nizki temperaturi (480 °C) kažejo višje stopnje klasanja in hitrejši prehod smeri klasanja po vmesnem žarjenju, medtem ko so vzorci homogenizirani pri 530 °C kaže na splošno nižjo stopnjo klasanja.

Dejanske lastnosti po vmesnem žarjenju

2.2 Lastnosti končnih izdelkov

Po vmesnem žarjenju, trakovi so hladno valjani do končne debeline 0.21 mm s hladno redukcijo pribl 51%.

Podatki o mehanskem in ušesnem delovanju končnih izdelkov so navedeni na naslednji način.

Lastnosti končnih izdelkov

Rezultati poskusov za stranke

Zaključek testa: Končni izdelki Scheme 1 in shema 2 homogeniziran pri 480 °C imajo stopnjo kolosiranja blizu 10%, neizpolnjevanje zahtev glede globokega vlečenja za pokrovčke steklenic.

Končni izdelki Scheme 3 homogeniziran pri 530 °C imajo stopnjo ukoreninjenja okoli 5% brez žigosanja pokanje, in so bili dobavljeni številnim proizvajalcem pokrovčkov za steklenice v množični proizvodnji.

3 Analiza in razprava

3.1 Korelacija med teksturo in stopnjo obraslosti

Ušesno vedenje aluminijaste plošče prevladujejo notranje kristalne teksture.

Hladno valjanje proizvaja deformacijske teksture, ki vodijo do 45° ušesa med vlečenjem skodelice.

Po žarjenju plošč, izpostavljenih veliki hladni redukciji, rekristalizacijske teksture so v glavnem sestavljene iz kockaste teksture in R teksture.

• Kockasta tekstura: povzroči ušesenje vzdolž smeri 0°/90°;
• R tekstura: povzroči ušesenje v smeri 45°.

Ideja optimizacije aluminijastih plošč za globoko vlečenje je uravnavanje deleža obeh tekstur, medsebojno izravnajte učinke ušes, ki jih povzročajo različne teksture, zmanjšajte splošno stopnjo ušesa in izboljšajte sposobnost oblikovanja pri globokem vleku.

3.2 Regulacijski mehanizem temperature homogenizacije na lito valjani mikrostrukturi

Postopek ulitega valjanja odlikuje visoka stopnja podhlajevanja in hitro ohlajanje, kar ima za posledico veliko število neravnovesnih drugih faz in močno segregacijo Si in Fe elementov v trdni raztopini v aluminijevi matrici po strjevanju.

Homogenizacijsko žarjenje spodbuja transformacijo neravnovesnih faz, obarjanje prenasičenih trdnih raztopin in odprava segregacije sestave.

1. Metalografska primerjava (Slika 3 & Slika 4)
   • Homogenizacija pri 530 °C: Intermetalne spojine so fine in enakomerno razpršene, in zrna so tipična enakoosna zrna.
   • Homogenizacija pri 480 °C: Izločene faze so grobe, velikosti zrn so neenakomerne, in lokalna groba zrna obstajajo.
2. Konkurenca med obarjanjem in rekristalizacijo pri nizki temperaturi homogenizacije (480 °C), pred rekristalizacijo pride do obarjanja. Izločeni delci pripnejo dislokacije in ovirajo nukleacijo rekristalizacije, sčasoma tvorijo grobe in neenakomerne rekristalizirane mikrostrukture. Pri visoki temperaturi homogenizacije (530 °C), rekristalizacija ima prednost, in naknadne oborine zadržijo prekomerno rast zrn, daje fine in enakomerne enakoosne zrnate strukture.

3.3 Regulacijski učinek Fe/Si oborin na teksture

Glavni legirni elementi 8011 zlitina sta Fe in Si. Zaradi hitrega hlajenja pri valjanju litine je velika količina Fe in Si prenasičena v aluminijevi matrici.

Med homogenizacijo, Fe in Si se izločita in tvorita razpršena \(FeAl_3\) delci:

1. \(FeAl_3\) delci lahko prečistijo rekristalizirana zrna, naredijo žarjene mikrostrukture goste in enotne, in oslabi anizotropijo materiala.
2. Pod homogenizacijo pri 530 °C, Fe in Si se dovolj oborita. Razpršeni delci druge faze spodbujajo rekristalizacijo in situ med vmesnim žarjenjem. Del teksture deformacije hladnega valjanja se v tem procesu ohrani, medtem ko je tvorba R teksture olajšana in prekomeren razvoj kockaste teksture zaviran. Razmerja obeh prekristalizacijskih tekstur sta uravnotežena, bistveno zmanjša stopnjo ušesa končnih izdelkov.

4 Sklepi

1. Povečanje temperature homogenizacijskega žarjenja od 480 °C do 530 °C omogoča enakomerne in razpršene usedline zlitin in izboljša konsistenco rekristaliziranih velikosti zrn. Kockasta tekstura in R tekstura, ki nastaneta po vmesnem žarjenju, medsebojno nasprotujeta deformacijski teksturi, ki nastane v končnem prehodu hladnega valjanja, izjemno zmanjša stopnjo ušesa 8011 lito valjane aluminijaste pločevine.
2. Po končani popolni rekristalizaciji z vmesnim žarjenjem, njeni procesni parametri imajo omejen vpliv na stopnjo ušesa. Postopek homogenizacijskega žarjenja je ključni odločilni dejavnik, ki uravnava stopnjo ušesa 8011 lito valjane aluminijaste pločevine za zamaške steklenic.