電解鋁液DC鑄造大直徑7N01鋁合金鑄錠均勻化研究.pdf

1、7N01合金是高速列車不可或缺的關鍵材料之一。目前，7N01鋁合金板材已經應用于我國鐵路動車組關鍵部件中，但是由于對其合金板材制造過程中的組織結構演變規(guī)律，尤其是各類熱處理工藝對其顯微組織結構及其板材最終性能的影響規(guī)律尚不清楚，造成國產的板材性能不穩(wěn)定，并常出現綜合性能不達標的現象。而本文研究的7N01合金鑄錠為山東兗礦輕合金有限公司第一次成功鑄出的長6m、重量約8.5t、直徑為817mm的合金鑄棒，此合金鑄棒為國內采用電解鋁液鑄造的規(guī)

2、格最大的鋁合金圓鑄錠，因此，本文針對這種大直徑7N01合金半連續(xù)鑄錠及其熱軋板，分別系統研究了均勻化處理對其鑄錠顯微組織，及其熱軋板組織性能的影響規(guī)律，為最終確定其最佳均勻化處理制度奠定基礎。研究結果表明:
　　(1)7N01合金半連續(xù)鑄錠鑄態(tài)組織中主要存在3種結晶相:即淺灰色條狀或塊狀主要含AlFeMnSi的結晶相，少量亮灰色條狀或橢球狀T相（即Al2Mg3Zn3相）以及黑色細小圓球狀且常附著在T相上的Mg2Si相;鑄錠經470

3、℃×24h均勻化處理后，T相及Mg2Si相均回溶入基體消失，而主要含AlFeMnSi的過剩結晶相僅發(fā)生部分溶解，同時基體中析出大量尺寸為幾百納米的彌散相粒子。
　　(2)單級均勻化溫度從420℃升高至470℃，對合金鑄錠中的過剩結晶相影響不大，7N01熱軋板固溶時效后的晶粒尺寸明顯增大，合金強度及延伸率分別呈下降及增大的趨勢;單級均勻化處理時間從12h延長至36h，熱軋板固溶時效后的強度及延伸率均呈現下降趨勢。
　　(3)4

4、70℃均勻化處理前的預處理對合金鑄錠中過剩結晶相影響不大，但會細化合金基體中彌散相粒子的尺寸。預處理溫度升高，彌散相粒子尺寸變小，但預處理時間延長對彌散相粒子尺寸及分布影響不大。
　　(4)鑄錠從250℃升高至400℃、預處理時間從4h延長至24h，經固溶時效后的7N01熱軋板中過剩結晶相數量無明顯變化，預處理時間延長，板材混晶現象略有減輕。雙級均勻化處理具有明顯細化7N01熱軋板材中彌散相粒子的作用，隨預處理溫度升高，彌散相尺寸