电磁铸轧5754铝合金板组织和性能的研究

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5754铝合金板材具有优良的抗蚀性能、加工性能和焊接性能,被广泛的应用于船舶、车辆、航空等领域,目前只能采用铸造一轧制法生产。由于其工艺流程长、设备投资大,故并不是理想的生产工艺。连续铸轧技术是铝合金最经济的生产方法之一,具有节能、环保、投资小等优点,而在此基础上发展起来的电磁铸轧技术比普通铸轧更有优势,故对5754铝合金电磁铸轧技术进行研究很有必要。本文以5754铝合金为研究对象,对电磁铸轧工艺进行了研究,分析了电磁场对5754铝合金铸轧板组织和力学性能的影响,以及退火处理对铸轧板偏析的作用。论文得到如下结论:(1)常规铸轧板组织类似于铸造组织,由表层细晶区、柱状晶区和中间层组成,中间层包括等轴晶、粗大柱状晶和细小枝晶。板材下表面组织比上表面组织更加细小。(2)施加静磁场后,铸轧板中间层处粗大柱状晶减少,形成细小规则的枝晶,枝晶尺寸得到细化;施加电磁振荡场后,铸轧板中间层处柱状晶几乎消失,主要由等轴晶和细小规则的枝晶组成。(3)静磁场和振荡场能有效提高合金元素在晶内的含量,施加静磁场时铸轧板中间偏析带变窄,或成线状分布;施加振荡场时,偏析得到极大改善,团状或线状的中间偏析基本不见,少量偏析呈点状或小块状分布在晶界处。(4)无论是常规铸轧板、静磁场铸轧板还是振荡场铸轧板经退火处理后组织都得到一定程度的改善,尤其是振荡场铸轧板退火处理后偏析几乎消失。(5)电磁场有利于提高轧制一退火后5754铝合金铸轧板的机械性能。常规铸轧板轧制后抗拉强度为221.7MPa,静磁场铸轧板提高到了233.3MPa,振荡场铸轧板抗拉强度达255MPa,延伸率都在28%左右。
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