熱處理和預處理對HTCR 6061鋁合金板時效性能的影響.pdf

1、HTCR（High Throughput Casting and Rolling高通量連鑄連軋）是一種將合金鋁液通過雙帶式鑄機連續(xù)鑄造，隨即進行連續(xù)熱軋的高效率的鋁合金板帶材料生產(chǎn)工藝，具有高流速、短流程、低成本、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。6xxx鋁合金是一種可熱處理強化的鋁合金，其板材強度適中、成形性能良好，可用于汽車車身、集裝箱和船舶等行業(yè)，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝一般采用熱軋開坯方式。HTCR技術生產(chǎn)的6061合金尚屬國內首次，因而研究熱處理和預處理對

2、其時效性能影響對實際生產(chǎn)和科學研究具有重要的意義。
　　本文采用金相顯微組織分析、掃描電鏡及能譜分析、差示掃描量熱法測試、顯微硬度、力學性能測試和杯突試驗等方法，研究了固溶參數(shù)對HTCR6061合金板顯微組織及自然時效硬化速率、人工時效參數(shù)對合金板人工時效硬化性能及預時效和預拉伸對鋁合金板的烘烤硬化性能的影響；通過函數(shù)擬合建立了顯微硬度、溫度和時間的人工時效動力學模型，并對該模型的有效性進行驗證；采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡和遺傳算法對預時效

3、參數(shù)進行了優(yōu)化；采用拉格朗日中值定理對預拉伸方式進行了優(yōu)化。主要結論如下：
　　1、HTCR6061鋁合金板自然時效硬度H與自然時效時間tNA滿足函數(shù)關系H=alntNA+b，a值越大，固溶效果越好。最佳固溶參數(shù)為540℃、35min；軋制態(tài)合金中合金相主要沿軋制方向呈平行條狀分布，固溶處理使得其中的AlMgSi共晶相溶解，而AlFeSi相幾乎不發(fā)生變化。
　　2、通過人工時效溫度、時間和對應的顯微硬度建立的人工時效動力學模

4、型為：此處為公式省略...
　　通過 DSC（差示掃描量熱法）實驗得出的合金時效過程中激活能和通過動力學模型中數(shù)據(jù)擬合得出的激活能分別為87.255±0.831KJ/mol和80.419KJ/mol，證明了時效動力學模型的有效性。
　　3、通過 BP神經(jīng)網(wǎng)絡和遺傳算法的優(yōu)化得出的最佳預時效參數(shù)為168℃、7.5min，與未優(yōu)化相比，烘烤硬化性能由45.3MPa提升至52.8MPa，在此基礎上引入的A2B1的預拉伸使烘烤硬化性