| 464鋁合金復合板是制造汽車水箱用的材料，以3003鋁合金為芯板，一面包覆313Al-Cu-Mn-Zn系鋁合金、另一包覆4343鋁合金，即4343/3003/（包覆板/芯板/包覆板），每面的包覆率為4%~10%。其中，3003合金為復合材料的主體，起支撐作用；4043合金為釬接層；313合金為耐蝕層。對464合金復合板材軋制的冷加工率進行了研究，制定了464-H16鋁合金1。6mmX1000mmX2000mm規(guī)格板材的生產工藝參數。
1 研制過程
1．1 4343、3003、313合金的化學成分見表1
1．2 工藝流程
3003合金鑄錠→銑面→表面處理（一面包覆4343厚板，一面包覆313厚板→加熱→熱軋→熱卷取→冷軋→中間退火→冷軋（本文中稱為冷作）→剪切→精整→檢驗→包裝
1．3 芯層鑄錠與包覆板厚度的確定
由于每面包覆率為4%～10%，根據計算確定芯層3003合金鑄錠銑面后厚度為220mm，4343與313合金包覆板的厚度為18mm。
1．4 研制過程
包覆板的準備：將4343合金鑄錠和313合金鑄錠在雙膛鏈式加熱爐內加熱，當4343合金達到400～450℃及313合金達到480～520℃時進行熱軋，剪切后包覆板規(guī)格為（18±1。0）mmX1070mmX3800mm。
芯層鑄錠的準備：經驗收后的3003合金240mmX1070mmX3800mm的鑄錠在銑床上銑面至（220±2）mm厚。
將表面處理后的包覆板與芯層鑄錠用專用吊具疊合，裝入雙膛鏈式加熱爐，金屬溫度400～450℃熱軋，熱軋終了厚度8。00mm，熱卷取，切取試驗用料，在二重可逆式軋機上冷軋制或留有不同冷作余量（35%～65%）的毛料，并將毛料在同一爐內進行完全再結晶退火，然后按不同冷加工率軋制（冷作）到成品厚度，并測試R、A%，找出生產H16狀態(tài)464復合板材應控制的冷作加工率，確定合理的工藝參數。
2 研制結果及分析
2．1 熱軋狀態(tài)復合板性能與組織分析
在400～450℃熱軋，終了溫度為380℃，厚度8。6mm熱軋復合板材的性能為：抗拉強度151～157N/mm²，伸長率16。5%～19。3%。熱軋狀態(tài)復合板的高倍及偏光組織見圖1。
由圖1a可知，熱軋狀態(tài)包覆層與芯層焊合良好，結合處未發(fā)現空洞、夾雜和裂縫等缺陷。試樣經氧化上膜在偏光下觀察，發(fā)現包覆層4343合金和313合金的再結晶程度高于芯體3003合金的。由于熱軋板表層與中心層變形程度差別較大，包覆層313與芯體3003合金分辨較容易。
2．2 冷軋毛坯經中間退火后的組織
熱軋板經冷軋軋制留有不同冷作余量（35%～65%）的毛料后，將毛料于同一爐進行400℃1h中間退火，經X-RAY檢查，其組織為完全再結晶組織。
2．3 不同冷作加工率對復合板性能與組織的影響
退火后的毛坯，分別經40%，45%，50%，55%，65%的冷加工率（冷作）成成品厚度1。6mm，其性能與冷作加工率的關系曲線見圖2。
由圖2可以看出，抗拉強度隨冷作加工率的增加而呈直線升高；伸長率則隨加工率的增加呈降低趨勢，但變化不顯著，在3%～4。2%之間變化。不同冷作加工率對464復合板組織的影響見圖3。
觀察用不同加工率冷作后的復合板的偏光組織可以發(fā)現：隨著冷作加工率的增加，板材的變形組織增加，原組織中的等軸晶粒被拉長，再結晶組織逐漸減少。當冷作加工率達到50%～55%時，復合板組織為加工組織和少量再結晶組織，此時板材性能：Rm為183～191N/mm²，A為3。62%～4。07%。
3 結論
464-H16鋁合金1。6mm厚復合板生產工藝如下：
1、熱軋3003鋁合金銑面后的鑄塊，規(guī)格為：（220±2）mmX1070mmX3800mm；一面包覆4343鋁合金板，另一面包覆313鋁合金板，其規(guī)格為：（18±1。0）mmX1070mmX3800mm。
2、熱軋溫度400～450℃
3、中間退火制度400℃1h
4、冷作加工率控制在50%～55%。
|
