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铝合金制热交换器已广泛应用于汽车行业,代替传统的铜合金热交换器,以减轻汽车自重和降低生产成本。复合钎焊铝箔作为热交换器主要材料,存在抗下垂性差的问题。复合铝箔芯材合金在钎焊过程中会发生再结晶,而大长径比的长条状再结晶组织能有效抑制熔融焊料侵蚀,提高铝箔抗下垂性能。然而,在实际生产中,较高的钎焊温度使芯材合金AA3003难以得到这种长条状再结晶组织。本文研究了微合金化及热处理工艺对AA3003合金再结晶组织的影响规律,并通过透射电子显微镜,晶界特征及织构取向分析,探讨了不同形态组织的形成机理。 首先,研究了Sc,Er,Yb三种元素微合金化对AA3003合金退火再结晶过程及组织影响规律。结果表明:Sc微合金化能显著推迟AA3003铝合金再结晶,并且在钎焊温度退火仍能得到粗大长条状再结晶组织;Er微合金化合金中,Er元素在凝固及均匀化过程中会依附初生相析出,后续退火过程中与再结晶过程的交互作用较弱;Yb微合金化,能得到与Sc相似的效果,但是推迟再结晶作用及粗化晶粒的效果均不如Sc微合金化明显。 其次,研究了升温退火对AA3003铝合金再结晶组织影响规律。结果表明:随着升温速率逐渐降低,合金再结晶组织逐渐粗化,且50℃/min及25℃/min两种升温速率退火下,合金再结晶组织长径比已经没有明显变化。说明在50℃/min升温速率退火过程中,合金发生再结晶前,第二相已经能充分析出,与再结晶发生交互作用,最终得到长条状再结晶组织。 同样具有长条状再结晶组织的AA3003及Sc微合金化AA3003合金的晶界特征分布分析结果表明:沿轧向分布的晶界基本上都是大角晶界;而在AA3003合金中,法向分布的大角晶界在沿轧向迁移过程中会受到第二相析出钉扎,最终得到保留;在Sc微合金化AA3003合金中,法向分布的大角晶界与相邻晶粒形成小角晶界后,迁移停止,完成再结晶,进而存在较高比例的小角晶界。 针对Al-1.0%wt.Mn合金及Al-1.0%Mn-0.2%wt.Sc合金变形及再结晶织构的研究发现,两种合金的冷轧织构都以Copper及S织构为主;Al-Mn合金低温退火后,再结晶织构中出现较高组分ND-Rotated{001}<310>织构,Al-Mn-Sc合金在钎焊温度退火后,再结晶织构中出现较高组分P织构,这两者都与主要冷轧织构Copper呈近似的40°<111>关系,具有这种取向关系的再结晶晶粒会优先长大。 Sc、Yb微合金化对Al-1.0%wt.Mn合金力学性能的影响研究表明,由于大量弥散分布的第二相的析出,大大提高了合金在200℃下的高温强度。