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在鑄軋鋁卷鋁板時,板帶連續(xù)不斷快速冷卻結(jié)品,這是一種非平衡結(jié)品過程。因此合金在鑄軋過程中容易在晶內(nèi)因過飽和固溶形成Mn,Fe成分偏析、區(qū)域偏析和AIMn或AIFe系金屬間化合物,以及過飽和應力等。Mn與鋁基體作用形成的MnA16,在晶內(nèi)和晶界不均勻析出,形成針狀、棒狀和魚骨狀第二相組織,導致鑄軋板帶中的Mn含量發(fā)生嚴重的偏析,這種組織在深沖時容易產(chǎn)生橘皮和裂紋。 晶內(nèi)形成的這些化合物屬晶格常數(shù)較大的正交晶系或斜方晶系,一般都呈針狀、棒狀、枝晶狀等形貌,棱角等部位比較尖銳,在后續(xù)冷軋和熱處理中難以改變這種形貌,而且會遺傳到終成品,在后續(xù)冷軋和熱處理中難以改變這。 這是因為鋁液的凝固是從結(jié)晶器的內(nèi)壁開始,垂直于冷卻面的方向向鋁液內(nèi)部擴展,所以鑄造組織具有明顯的方向性;隨著鋁凝固層的增厚,傳熱系數(shù)減小,內(nèi)外品核的形成和長大的不一致導致晶粒的形狀、位向和大小也隨之變。 因此,為了Mn的偏析,使鑄軋坯料晶粒和枝晶內(nèi)的溶質(zhì)分布均勻,同時坯料組織中固溶體溶質(zhì)的含量,改變晶界或枝晶界上的金屬間化合物的形態(tài),變成球狀粒子,改善產(chǎn)品的性能,進行均勻化處理顯得很重要。均勻化處理依據(jù)的原理是原子擴散運動,溫度不同原子擴散速度不同,其擴散驅(qū)動力也不同。
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近年來,隨著加工的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了許多新的方法,有效的了金屬材料的性能,其中的一些已經(jīng)脫離了實驗研究階段,大規(guī)模的應用于工業(yè)生產(chǎn)中。等通道轉(zhuǎn)角變形(Equaleh繃elAngularpressing,EeAP)作為通過強烈塑性變形而大尺寸亞微米或納米級塊體材料的有效方法之一而日益受到材料科學界的重視。 等通道轉(zhuǎn)角(ECAP)是使坯料通過純剪切形變而實現(xiàn)的,它是由Segal及其合于20世紀80年代初興起的,初的目的是在不改變試樣橫截面積的同時引入強烈塑性變形。到90年代初期,ECAP作為一種能夠超細晶粒的強烈塑性變形方法而得到進一步的發(fā)展與應用,并被歸類為金屬超細晶材料備之一,是當今前沿令人矚目的課題定。 目前,利用等通道轉(zhuǎn)角己經(jīng)成功地制備了塊體納米金屬、合金以及不銹鋼,并進行了大量的性能組織研究、計算機模擬和理論分析.等通道轉(zhuǎn)角具有以下的優(yōu)點:與的金屬材料塑性加工工藝相比,一方面由于變形。 例如,超細晶銅就是利用等通道轉(zhuǎn)角制得的。大量的實驗研究表明,具有極細晶粒的材料往往出與眾不同的力學行為:如高的屈服應力、反常的Hall一petch關(guān)系、大幅度的塑性以及低溫或高應變速率超塑性等.等通道轉(zhuǎn)角原理如圖1.1所示。
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