二次轧制对铸轧7050铝合金组织与性能的影响研究

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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优点,广泛用于航空、航天、交通运输及其他要求轻量化、高强度和良好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,然后将铸轧后的板坯进行二次轧制,通过二次轧制实验,最终确定了具体的轧制工艺参数并对组织结构进行了分析,最后通过热处理工艺实验,制定合理的热处理工艺制度。结果表明:二次轧制工艺是改良7050铝合金板材的有效方法。在五个道次轧制过后,板材明显变薄,能够解决铸轧板坯上很多缺陷。随着压下量的增加,不同道次的轧制过程中,晶粒由粗大的等轴晶变为长条状的晶粒,晶粒在轧制过程中被拉长,晶粒有明显变形现象并且发生了回复再结晶,同时,析出的铝铜相明显减少。二次轧制后的合金横截面和纵截面的晶粒变小,大部分被拉长,成长条状晶粒,同时在晶粒内部和晶界处也有铝铜相析出。随着固溶温度的升高和固溶时间的延长,合金的固溶度提高,组织中粗大的第二相数量逐渐减少,尺寸也有所减小,合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率和显微硬度均呈升高的趋势。固溶温度太低或时间太短,固溶不充分,不能充分发挥下一步的时效强化作用。适宜的固溶处理工艺为490℃×60min (屈服强度274.5MPa、抗拉强度486.4MPa、延伸率15%)或510℃×100min (屈服强度284.7MPa、抗拉强度526.8Mpa、延伸率19.5%)。
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