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連鑄連軋工藝國內(nèi)很少有人研究,應(yīng)用方面基本上是一個空白。熱軋工藝近年來之所以能得到迅速發(fā)展,除上述因素外,主要是由于鑄軋工藝生產(chǎn)的材料范圍較窄、產(chǎn)品性能差、產(chǎn)量低等缺陷造成的。新工藝在保留鑄軋工藝優(yōu)點的同時,克服了鑄軋工藝的許多缺陷,它加大了鑄軋機冷卻區(qū)域的長度,了冷卻強度,使固液兩相線溫差大于45℃的鋁合金得以生產(chǎn),擴大了材料的生產(chǎn)范圍。 新工藝生產(chǎn)的鑄坯厚度大于12mm,在鋁金屬再結(jié)晶溫度范圍內(nèi),以大于65%的加工量進(jìn)行連續(xù)軋制,由此而生產(chǎn)出的產(chǎn)品晶粒已破碎,了鑄造組織,使再結(jié)晶晶粒較為均勻,產(chǎn)品的性能得到了極大的。新工藝較鑄軋工藝:鑄坯增厚1.5一2.5倍,速度1.5一3.0倍,綜合產(chǎn)能3一5倍.圖3以年產(chǎn)三十萬噸的鋁加工廠為例,由鋁液直接生產(chǎn)2m寬、l一2mm厚的熱軋板坯,比較了各種工藝生產(chǎn)1kg鋁板所消耗的電能。 從中可以著到,新工藝在鑄軋工藝的基礎(chǔ)上增加占61%的熱軋能耗,但省掉79%的冷軋能耗,與鑄軋工藝相比其綜合能耗降低了18%,下面以生產(chǎn)1.5一3mm的鋁裝飾板為例,對新、老生產(chǎn)工藝作進(jìn)一步的分析:鋁裝飾板通常采用IXXX系純鋁材料,部分也有采用3XXX系鋁合金材料的。 老生產(chǎn)工藝基本上采用7min厚的熱軋或鑄軋板,經(jīng)3一4個冷軋道次軋制到成品。新工藝可直接由鑄軋板經(jīng)2連軋將其加工到成品厚度,再經(jīng)冷軋1個道次的平整或由精整設(shè)備矯直、拋光以板材的表面質(zhì)量。上表對鋁裝飾板3種生產(chǎn)工藝的加工成本進(jìn)行了比較,從中可以看出采用新工藝生產(chǎn)鋁裝飾板材具有很大的價格優(yōu)勢,同時也表明了熱軋工藝生產(chǎn)普通鋁板在價格上沒有競爭力,它只適合生產(chǎn)高端優(yōu)質(zhì)板材。
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在反復(fù)的過程中,晶粒細(xì)化的一般過程為:首先,晶粒被粉碎成一系列具有小角度界面的亞晶,亞晶沿著一定方向拉長形成帶狀組織,亞晶帶寬度一般為幾微米或亞微米;然后,亞晶被繼續(xù)破壞,開始出現(xiàn)部分具有大角度界面的等軸晶組織;后,亞晶帶消失,顯微組織主要為具有大角度晶界的等軸晶組織。 鋁卷廠家談等通道轉(zhuǎn)角對對顯微組織的作用等通道轉(zhuǎn)角對于純金屬、合金、金屬間化合物等具有顯著的晶粒細(xì)化效果,可以0.2一0.3um尺寸的超細(xì)等軸晶組織。研究各工藝路線對晶粒細(xì)化的作用應(yīng)綜合考慮剪切面、晶體結(jié)構(gòu)和變形織構(gòu)間相互作用,因為相鄰道次間剪切面的夾角今隨著工藝路線的不同而變化。 以純鋁為例,路徑Bc比A、C路徑更容易等到等軸晶粒,而路徑A比Bc和A路徑更容易的到大角度晶界,而細(xì)化晶粒的效果是路徑Bc哪。對于密排六方結(jié)構(gòu)的鎂和鎂合金,由于其主滑移發(fā)生在(000晶面,而在1120晶向是鎂的易滑移方向,所以對于鎂合金,為快的晶粒細(xì)化效果,應(yīng)采用路徑Bc。 例如,透射電鏡可觀察到等通道轉(zhuǎn)角Al一Cu一0.SZr等軸晶組織的擴展厚度消失形貌,而該形貌在退火后消失;這種擴展與晶界處存在大量的彈性應(yīng)變和晶體點陣的扭轉(zhuǎn)有關(guān),且測定了ECAP純Cu的晶界附近的彈性應(yīng)變,結(jié)果表明這。
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