铝镁合金抑爆材料的制备及其性能研究

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铝合金由于热传导性好、比热容大、比重轻、价格低廉,被广泛用来制作防火抑爆材料。目前工业中使用的抑爆材料多由铝锰系中的3003、3A21合金制成,这两种合金强度、硬度低,在使用过程中受到外力如震动作用时,容易发生脆断坍塌,形成的碎片会造成油路堵塞,严重影响箔带的抑爆性能。铝镁系合金强度、硬度均高于铝锰系合金,适合用作抑爆材料。5A43、5052铝合金是铝镁系合金中应用最为广泛的的两种合金。本文尝试向5A43合金中加入合金元素铬(Cr)、锌(Zn)和硼(B),向5052合金中加入微量元素钛(Ti)和硼(B),通过调整各添加元素的添加量,制得成分符合公司要求的两种合金铸坯。利用光学显微镜(OM)及力学性能测试等手段,研究均匀化退火温度、保温时间对合金铸坯显微组织的影响,确定合适的均匀化退火工艺。然后将两种合金铸坯轧制成箔,研究成品退火温度、保温时间对合金箔显微组织、力学性能、热导率和电导率的影响,并与普通抑爆材料的各项性能指标作出比较。研究结果表明,A合金(5A43合金+0.2%Cr+0.05%Zn+0.1%Ti)铸坯晶粒呈等轴状分布,晶界处有块状相和骨骼状相析出。经580℃×6h的均匀化退火后,合金中块状相和骨骼状相固溶到基体。B合金(5052合金+0.05%Ti+0.05%B)铸坯的铸态组织主要由树枝状的α-Al相和非平衡共晶相组成,非平衡共晶相呈不规则细针状和骨骼状,经580℃×8h的均匀化退火后合金中不规则细针状和骨骼状第二相消失。A、B合金箔随着退火温度的升高,硬度、抗拉强度减小,伸长率增大。A合金经340℃×1h退火后,显微硬度为52HV,抗拉强度为138MPa,伸长率为31%。B合金箔经340℃×1h退火后,显微硬度为60,抗拉强度为156Mpa,伸长率为27%,A、B两种合金均满足抑爆材料力学性能要求;经340℃×1h退火后,A合金电导率、热导率分别为47%IACS和192W.(m.K)-1,B合金电导率、热导率分别为50%IACS和207W.(m.K)-1,A、B两种合金箔均符合抑爆材料对电导率、热导率要求。
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