超声波处理对3003铸轧板坯组织性能的影响



商悦传媒   2019-04-10 12:32

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  3003是Al-Mn系变形铝合金,具有良好的防锈能力,常应用在外包装,机械部件,冰箱,空调通风管道等潮湿环境下。在3003铝带坯生产中,细化板坯组织常用的方法是在铝熔体进入前箱之前添加晶粒细化剂,使铝合金凝固过程中产生异质形核,从而使晶粒细化。本次实验生产的3003板坯最终要加工成铝箔,采用的细化剂为进口的Al-Ti-B细化剂,价格昂贵,并且该细化剂仍存在一些缺陷,例如颗粒容易在铝熔体中聚集,与氧化膜和熔体中的盐类溶质相结合产生夹杂,而且颗粒的尺寸比较粗大,当在3003带坯进行铝箔轧制时易形成缺陷,甚至使铝箔断裂,损害轧辊。本文根据已有的研究资料,研究在3003铝合金带坯连续铸轧过程中于前箱施加超声对带坯显微组织和力学性能的影响。

  实验用3003铝合金的化学成分(质量分数,%)为:0.7Fe,0.6Si,0.05~0.2Cu,1.0~1.5Mn,0.1Zn,余量为Al。实验所采用的超声连续铸轧设备主要包括超声波产生与调节系统、连续铸轧系统和温度采集与控制系统。实验分三种工况进行:①添加细化剂;②不添加细化剂,在前箱施加超声振动,超声功率为1000W;③不添加细化剂,也不施加超声。板坯尺寸为7mm×1100mm。

  在前箱施加超声振动获得的板坯晶粒细化程度与添加细化剂有相同的效果,且晶粒形状更规则,大小和分布也更均匀。在前箱施加超声的情况下,板坯中心层的Mn、Fe、Cu元素显微偏析程度大幅减弱,而添加细化剂的板坯达不到这种效果。在前箱施加超声的情况下,板坯的综合力学性能相比添加细化剂的板坯得到了提升。

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