使用空調(diào)箔的用戶一般要求空調(diào)箔具有適應(yīng)深沖加工的力學(xué)性能,對(duì)空調(diào)箔的屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率及杯突值要求較高,表面質(zhì)量除要求具有良好的板形外,親水箔還對(duì)空調(diào)箔來(lái)料的表面浸潤(rùn)性要求嚴(yán)格,一般要求達(dá)到表面浸潤(rùn)性A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。由于空調(diào)箔市場(chǎng)的巨大潛力,目前投身于空調(diào)箔生產(chǎn)的廠家也越來(lái)越多,未來(lái)的空調(diào)箔市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)變得越來(lái)越激烈,因此作為空調(diào)箔生產(chǎn)的廠家,在滿足空調(diào)箔用戶對(duì)性能及表面質(zhì)量要求的前提下,應(yīng)盡量降低生產(chǎn)成本。通過(guò)對(duì)來(lái)料化學(xué)成分中錳含量的分析,確定一個(gè)最佳的控制范圍,使得在后續(xù)通火工序中能夠在較低的退火溫度下獲得優(yōu)良的性能,在一定程度上能降低生產(chǎn)成本。
1試驗(yàn)工藝方案制定
1.1試驗(yàn)合金卷及規(guī)格的選擇
鋁合金鑄軋卷料規(guī)格:7.0mmX1180mm,來(lái)料最大卷重7000kg,來(lái)料卷內(nèi)徑610mm,來(lái)料中凸度小于1.0%。
成品性能要求:要求抗拉強(qiáng)度Rm=115N/mm2~125N/mm2,伸長(zhǎng)率A≧20%,I,E>6.5.表面浸潤(rùn)性試驗(yàn)達(dá)A級(jí)。
1.2 試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果
1.2.1 軋制工藝流程
1.2.2 退火工藝的制定
針對(duì)用戶對(duì)空調(diào)箔成品性能的要求,決定采用不完全退火工藝以滿足成品半硬態(tài)的要求。退火溫度的選擇一般確定在該合金再結(jié)晶溫度以上100℃~200℃,但為了防止晶粒粗大、表面氧化、吸氣和減輕再結(jié)晶織構(gòu)等,應(yīng)可能降低退火上限溫度或取下限溫度。為了研究化學(xué)成分中各各元素對(duì)退火后空調(diào)箔性能的影響,確定三種退火工藝方案,方案一、二、三的退火溫度分別為290℃、325℃、360℃。試驗(yàn)方案一和方案二總時(shí)間均為25h,方案三總時(shí)間為20h,總時(shí)間包括升溫和保溫時(shí)間。由于在退火之前經(jīng)過(guò)拉彎矯直清清冼工序,所以在退火工藝中均不采取除油段,爐內(nèi)溫度顯示PLC達(dá)到規(guī)定的溫度后保溫,總時(shí)間達(dá)到要求后即出爐空冷。
退火時(shí)間則取決于裝爐量、產(chǎn)品厚度、爐溫分布均勻性以及退火爐熱效率等因素。一般情況下隨著裝爐量的增加、退火爐溫度不均勻性增加、產(chǎn)品厚度的增加以及退火爐熱效率的降低,退火保溫時(shí)間要加長(zhǎng),但爐內(nèi)保溫時(shí)間不應(yīng)超過(guò)裝載的全部產(chǎn)品達(dá)到退火溫度所需的時(shí)間為宜。
1 結(jié)果分析
由表2的試驗(yàn)結(jié)果可以看出,在290℃退火溫度下,w(Mn)≤0。0。5%的試樣屈服強(qiáng)度均可達(dá)到125 N/mm2,而伸長(zhǎng)率也可雙達(dá)到23%以上,可以滿足用戶對(duì)空調(diào)箔的性能要求,而w(Mn)>0。05%的試樣,其屈服強(qiáng)度卻在130N/mm2以上,伸長(zhǎng)率一般在23%以下,而隨著退火溫度的增加,如方案二所示,在325℃退火溫度下,w(Mn)≤0。05%的試樣屈服強(qiáng)度略有下降,而伸長(zhǎng)率也同時(shí)略有升高,仍可以滿足用戶對(duì)空調(diào)箔的性能要求,同時(shí)w(Mn)>0。05%的試樣,其屈服強(qiáng)度在128 N/mm2左右,但是伸長(zhǎng)率卻有不同程度的下降;當(dāng)在360℃條件下進(jìn)能退火時(shí),w(Mn)≤0。05%的試樣其屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)充基本上接近于軟態(tài)的性能指標(biāo),屈服強(qiáng)度下降,伸長(zhǎng)率提高,但是,對(duì)于w(Mn)≤0。05%的試樣,伴隨著屈服強(qiáng)度的下降,伸長(zhǎng)率仍保持下降的趨勢(shì)。另外從試驗(yàn)數(shù)據(jù)也不難看出,三種退火溫度下,含錳量越高合金的屈服強(qiáng)度越高。
錳作為一種重要的合金添加元素,能阻止鋁合金的再結(jié)晶過(guò)程,提高再結(jié)晶溫度,并能顯著細(xì)化再結(jié)晶晶。再結(jié)晶晶粒的細(xì)化主要是通過(guò)MnMl6化合物彌散質(zhì)點(diǎn)對(duì)再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大起阻礙作用。MnMl6的另一作用是能與雜質(zhì)鐵形成(fe、mn)AL0,減小鐵的的害影響,這也是含錳量高的合金要比同樣條件的含錳量低的合金的抗拉強(qiáng)度高的原因。但是隨著錳量的增加,合金再結(jié)晶溫度提高,要達(dá)到同樣的結(jié)晶程度就需要更高的溫度來(lái)完成。因此,在本試驗(yàn)中含錳量高的合金要在325℃退火才能達(dá)到不完全再結(jié)晶,伸長(zhǎng)率才達(dá)到空調(diào)箔用戶的要求,相對(duì)于含錳量低的合金而言,退火成本增加,對(duì)退火爐的設(shè)備要求提高了。但是隨著退火溫度的繼續(xù)升高,達(dá)到360℃時(shí),已經(jīng)細(xì)化了的晶粒繼續(xù)長(zhǎng)大,宏觀表現(xiàn)為隨著屈服強(qiáng)度的降低,伸長(zhǎng)率也下降了,在隨后取試樣所做的拉力試驗(yàn)中可以觀察到明顯的“雪花”條,說(shuō)明在此溫度下進(jìn)行退火,存在明顯的晶粒長(zhǎng)大趨向。
2 結(jié)論
1 用8011合金生產(chǎn)空調(diào)箔,其含錳量要控制在0。05%以下,成品退火溫度在290℃時(shí)可以滿足用戶對(duì)性能的要求。
2 錳作為一種重要的合金元素,存在于8011合金時(shí)可以提高再結(jié)晶度,同時(shí)提高了合金的屈服強(qiáng)度。
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