论文范文网-权威专业免费论文范文资源下载门户!
当前位置:毕业论文格式范文>学年论文>范文阅读
快捷分类: 金属表面合金化处理课程论文 镁合金超塑性成型工艺现状论文 高温合金文献综述 西北锆管厂锆合金精整检测论文 轻合金加工技术期刊 铜镍硅合金开题报告

关于合金论文范文 Al—Mg合金钠脆问题工艺相关论文写作参考文献

分类:学年论文 原创主题:合金论文 发表时间:2019-11-15

Al—Mg合金钠脆问题工艺是关于合金方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关蒙乃尔合金价格论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。

摘 要:Al-Mg合金铸锭含过量Na元素会导致热轧轧制过程中铸锭出现开裂,此现象称为“钠脆”现象.文章根据实际生产证实了“钠脆”问题的存在,并根据生产总结出导致“钠脆”的最低Na含量,同时分析了“钠脆”现象的成因.

关键词:Al-Mg合金;钠脆;开裂;游离

中图分类号:TG14 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)12-0125-01

Al-Mg合金属于热处理不可强化合金,主要合金元素为Mg,以其强度高、成型性好、耐腐蚀的优势广泛应用于汽车行业、家电行业.电子行业、建筑行业.Al-Mg合金铸造难度较其他1系、3系大,控制不好容易出现拉裂,随着装备水平、操作水平的提高,铸造裂纹发生的几率目前已经很低.但生产中发生了另外一种现象,铸造过程中完全正常,随后经过铣面、均热之后铸锭进行热轧,轧制厚度到达100 mm附近时,材料边部和肋部萌生裂纹,继续轧薄,裂纹迅速扩大,同时中间也出现轻微的裂纹,厚度到达60 mm附近,铸锭边部的局部裂口已经达到200 mm,已经无法继续进行轧制.

1 原因分析

1.1 现象分析

开裂发生后,检查热轧压下系统,弯辊系统发现机械电气等设备方面无异常,检查均热工艺,出炉时间发现工艺执行无异常,排除热轧因素后,进行熔铸方面的清查,首先合金成分方面,合金成分见表1,主成分正常,微量元素方面,正常炉次Na含量0.0006%(6 ppm)以下,发生问题的铸锭Na含量0.0017%(17 ppm),进一步验证这一元素变化是否是导致开裂的主因,首先对炉内其他铸锭Na元素含量进行统计,2块铸锭Na含量最低为6 ppm,6块铸锭Na含量在6~9 ppm之间,1块铸锭Na含量为13 ppm,然后试验轧制不同Na含量的铸锭,试验轧制Na含量13 ppm铸锭,轧至100 mm厚度发生开裂,试验轧制Na含量6 ppm铸锭,轧至6.5 mm上卷未发生开裂,良好.试验轧制剩余的Na含量中间值的铸锭,轻微开裂,但能够满足轧制至6.5 mm上卷要求.从而可以确定,Na元素含量过高是导致铸锭轧制开裂的原因,这在工艺上也称为“钠脆”现象.

1.2 原理分析

Na在铝合金中的固溶度最大为0.0025%.微量Na在铝合金中一般是以金属间化合物(NaAlSi)的形式存在,无游离Na存在.但是铝合金中含有Mg时,将发生下列反应:NaAlSi+2Mg等于Mg2Si+Na(游离)+Al,Na的沸点为882.9 ℃,远高于金属的熔炼过程中的铝液温度,故游离出的Na不会气化挥发,而会在后面的急冷过程中凝固在铸锭中.随后铸锭进行均匀化退火(540/510 ℃×4 h),然后进行热轧,开始轧制温度为510 ℃,终轧温度为300 ℃,而Na的熔点低,只有97.8 ℃,所以整个热轧过程中,Na始终都是游离态存在,游离出来的Na在晶界处形成不连续的熔融球状质点,每个质点均相当于一个原始裂纹核心,随着合金基体中Na含量的增加,游离出来的Na含量必然增多,相当于原始裂纹尺寸增加.同时铸锭并不是在热轧轧制过程中第一道次就开裂,而是轧制几个道次有了一定变形量才开裂,这说明游离Na在铸锭塑性变形中随着位错,孪晶的移动而逐渐聚集.同时位错、孪晶也在Na聚集处堆积,Na聚集和位错堆积共同作用的结果使得铸锭解理断裂.

Na含量不同,导致热轧过程中裂纹的萌生量不同,从而对于轧制过程的影响不同,从轧制过程可以看出,6 ppm以下,Al-Mg产品轧制不会受到影响,6~9 ppm,Al-Mg产品产品轧制影响较小,仍可以加工至成品.>9 ppm,产品热轧轧制过程中会发生开裂,无法轧制至成品.故Al-Mg生产中应严格控制Na含量,铸造中炉后(LH)样品的Na含量应控制在5 ppm以内,产品的轧制过程中不会受到“钠脆”的影响,性能将更优良.

1.3 试验验证

取良好铸锭和轧制至60 mm开裂铸锭分别进行金相分析,金相抛光过程中,60 mm热轧板制样难度很大,磨制后通过显微镜观察,相对于正常铸锭金相,开裂铸锭晶界处出现很多凹坑,这也验证了Na元素在晶界处处于游离态,从而加工过程中产生裂纹源,经过不断轧制后裂纹汇聚造成开裂.

1.4 Na超标分析

可能导致本炉次Na元素超标因素很多,主要为:①铝锭中都含有一定量的Na,一般在8~15 ppm,个别可以达到23 ppm.②熔炼生产中需要使用覆盖剂,精炼剂,部分覆盖剂,精炼剂含有Na盐成分(主要是NaCl).③开裂炉次Al-Mg合金的前一炉次生产的合金是Al-Si合金,生产后未进行彻底洗炉,Al-Si合金需要进行变质处理,变质处理剂中含有大量的Na盐,虽然进行了洗炉,但炉壁等位置仍残存了Na元素.④高Mg铝合金一般采用高Mg合金专用精炼剂进行精炼,使用普通精炼剂无法彻底清除炉体内的过量Na元素.通过各个因素排查,发现第三个原因是主要原因,前炉次生产了Al-Si合金,由于洗炉不净,导致部分变质钠盐残存炉壁、炉体,生产Al-Mg合金过程中混入导致出现“钠脆”现象.

1.5 除Na措施

从上文可以了解Na含量超标导致热轧轧制过程中开裂的“钠脆”问题是Al-Mg合金生产中的一项严重工艺缺陷,生产中需要在熔炼工序严格控制Na含量,具体控制Na含量的措施主要有以下几项:①工业上一般采用Ar+Cl2精炼或者N2+Cl2精炼.其反应为Al+Cl2等于AlCl3;Na+Cl2等于NaCl;Na+AlCl3等于Al+NaCl.②覆盖剂,精炼剂采用不含Na盐的类型.③生产4系Al-Si合金后转炉时,可以生产1系,3系等其他不含Mg的合金,避免残存的变质剂“钠脆现象”.④出现Na超标现象,使用高Mg特殊精炼剂进行精炼,降低Na含量至5 ppm以下.

2 结 语

①Al-Mg合金铸造过程中如果Na元素控制不当,后续的热轧过程中容易出现开裂的“钠脆”现象.生产过程中需要严格控制Na元素.<6 ppm,Al-Mg产品轧制不会受到影响,6~9 ppm,Al-Mg产品产品轧制影响较小,仍可以加工至成品.>9 ppm,产品热轧轧制过程中会发生开裂,无法轧制至成品.故Al-Mg合金铸造前Na含量应控制在5 ppm以下最佳.

②“钠脆”现象主要是由于Al-Mg合金中,Mg元素从熔体中存在的Na合金中置换出游离Na,Na元素凝固过程中存于晶界,热轧过程中,由于其熔点低,故重新恢复游离态,从而形成裂纹源,随着压下道次的增加,裂纹汇集形成开裂.

③工业生产中,通过Ar+Cl2精炼或者N2+Cl2精炼,合理选用覆盖剂,精炼剂等措施,Na脆问题可以得到有效的控制.

参考文献:

[1] 任凤郁.降低钠含量改善铝合金铸造压延工艺性能[J].轻合金加工技术,1989,(9).

[2] 肖亚庆.铝加工技术实用手册[M].北京:冶金工业出版社,2004.

总结:本论文为您写合金毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献,可免费下载。

参考文献:

1、 食品杀菌工艺和新装备 在本文中,笔者以铝箔袋包装食品作为分析选型,详细讲解了箔袋包装食品的四种常见杀菌工艺,并分析了各种杀菌方式之间的特点差异。其次,着重介绍了新型多。

2、 天津南港铁路96m系杆拱桥钢拱肋制造工艺关键技术研析 介绍了天津南港铁路96m系杆拱的结构特点,结合制造过程中的生产实际情况介绍了生产工艺流程,同时分析了关键环节控制要点,提高了制造精度,减少焊接变。

3、 十二烷基苯磺酸钠生产技术培训 十二烷基苯磺酸钠的应用及发展:随着精细化工及各种化工产品生产的蓬勃发展,各种化工产品的市场需求量不断增大,生产精细化工及各种化工产品的相关原料备。

4、 中华古老锦贴工艺你加工我销售 古老工艺关公锦贴——流传于山西,兴盛于明清。纯手工制作,传世稀少,艺术价值极高,被称为“中华一绝”。自中国奥运会和世界博览会走红后,锦贴声名远播。

5、 十二烷基苯磺酸钠个人办厂赚钱快 十二烷基苯磺酸钠,产品具备渗透性、润湿性、乳化性、分散性、速溶性、界面性、亲水亲油及发泡与消泡的多种功能,广泛用于民用及工业用洗涤剂、纺织工业清。

6、 ALChina公司财务共享服务 【摘要】目前我国处于经济结构改良及升级、发展速度由高速发展向缓速发展转型的“新常态”特殊经济时期。如何利用较低的成本将多方资源实现最优配置,使自。