铸轧7050铝合金板材成形行为及热处理工艺研究
The Study on Forming Behavior and Heat Treatment Process of Cast-rolling7050Aluminum Alloy Sheet
7050铝合金属于强化型合金,具有密度小、比强度高、易于成型和加工以及成本较低等一系列有点,广泛用于航天、航空、交通运输领域及其他要求轻量化、高强度和良好的耐蚀性等高应力结构部件.铝合金板材传统上采用铸锭-轧制的方法生产,生产过程复杂,能源消耗大,成材率低,造成铝合金薄板的产量很低,价格昂贵.双辊铸轧作为近终形的成形方法,非常适合用于生产断面简单而应用最为广泛的铝合金板材.近年来,铝合金的双辊铸轧技术已成为国内外的研究热点之一.本文以7050铝合金为研究对象,通过在立式双辊铸轧机上进行多次铸轧实验,最终确定了合理的铸轧工艺参数并铸轧出规格为4mm*200mm的7050铝合金薄板.先对铸轧板缺陷产生的原因及方法进行了分析.然后通过OM、SEM、TEM、硬度测试和拉伸力学性能测试等实验手段,对铸轧7050铝合金组织和性能进行了研究.结果表明:采用铸轧速度为12r/min,轧辊直径为300mm,铸轧温度为943K的工艺条件,能够制备厚度为4mm的7050铝合金薄板;铸轧7050铝合金组织有一定的不均匀性,从边部到中心部晶粒尺寸逐渐减小,呈现由边部枝晶组织向中心部等轴晶组织过渡的状态,表面和边部存在有第二相颗粒,中心部第二相较少,合金元素有一定的偏聚现象;铸轧合金的硬度为95.3HV,拉伸断裂机制为韧性断裂.对铸轧7050铝合金进行了固溶和时效处理.结果表明,铸轧7050铝合金随固溶温度的升高或固溶时间的增加,第二相溶解越多,合金的强度越大.当固溶温度在480℃、固溶时间在60min时,第二相粒子已基本溶解,合金的强度达到峰值.随固溶温度的升高或固溶时间的增加,组织出现过烧现象,析出相的弥散强化作用逐渐减弱,基体强度逐渐降低.铸轧7050铝合金较为理想的固溶处理制度为480℃*1h,水淬后经120℃*24h时效处理,此时合金的硬度为185.5HV,抗拉强度为422MPa,屈服强度为361MPa.
- 作者：
- 孟凡磊
- 学位授予单位：
- 辽宁科技大学
- 专业名称：
- 材料加工工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 王洪斌
- 中图分类号：
- TG339；TG166.3
- 关键词：
- 超高强铝合金；双辊铸轧；工艺参数；固溶处理
- ultra-high strength aluminum alloy；twin-roll casting；technological parameter；solid solution treatment