初始织构与沉淀相对铝合金轧制和再结晶织构的作用

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铝合金材料具有诸多优异性能使它在建筑、交通运输、电子行业、包装印刷、航空航天、化学和食品行业等诸多领域中获得较快发展及广泛应用。考虑到当今铝制品需求不断增长,应设计出更加优化的工艺以满足高力学性能、良好的成形性以及节能等要求。因此控制金属的变形及再结晶织构从而控制其成形性在实际生产中具有重要意义。冷轧前板材的初始织构是影响轧制和再结晶退火过程中微结构与织构演变的重要参数之一。量化初始织构的作用对模拟、预测铝合金板材织构具有非常重要的作用。最终铝合金产品的微结构与织构取决于热轧板中沉淀相的体积分数、尺寸和分布,而铝合金板材的成形性主要取决于微结构与织构。因此,当前研究的主要目标是揭示初始织构和沉淀对铝合金微结构与织构演变的作用,从而达到优化制造工艺改进铝合金产品力学性能和成形性的目的。本文采用1050和3105铝合金板材为实验原料,经过预先热处理后进行轧制,随后进行再结晶退火处理,通过金相显微镜观察显微组织,采用X射线衍射仪测量轧制与退火后板材的织构,并通过一种改进的体积分数计算方法进行定量分析,研究了初始Goss织构对1050铝合金轧制和再结晶织构的影响,以及冷轧前沉淀状态对3105铝合金再结晶动力学、晶粒尺寸和再结晶织构的影响。结果表明:在1050铝合金轧制过程中,随轧制变形量的增加,Goss取向强度先增加而后降低,β纤维取向强度逐渐增加。建立的1050铝合金织构体积分数与轧制真应变的数学关系式,可以很好地模拟轧制过程中织构的演变。当变形量小于40%时,再结晶晶核与基体具有相同取向,随后按40°<111>取向关系长大,最终形成{10324}<362>取向。当变形量大于40%时,再结晶晶粒在Bs取向带和S取向晶粒晶界处形核,形成以Goss取向为主、R取向为辅的再结晶织构。在371°C退火过程中产生的细小沉淀相促进了3105铝合金的再结晶,降低了再结晶激活能,并增加再结晶晶粒尺寸。在599°C退火过程中形成的大颗粒沉淀相弱化了3105铝合金再结晶织构,而在371°C退火过程中产生的细小沉淀相促进了cube再结晶织构的形成。
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