非对称铸轧制备PS铝板基的工艺与性能研究

作     者：扶宗礼 

作者单位：中南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：毛大恒

授予年度：2013年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：PS铝板基 非对称下沉式 铸轧 工艺 性能 

摘      要：目前用普通对称式铸轧法制备的PS铝板基存在电解速率低、腐蚀不均匀等质量问题,尚不能满足国内高档PS板基的要求。针对上述问题,本文对传统铸轧方法制备板坯的技术路线进行了改进,提出了非对称下沉式多能场铸轧法。通过非对称铸轧PS铝板基的系统试验,研究了不同PS铝板基成品的金相组织、力学性能、表面粗糙度和电解腐蚀性能,并探讨了非对称铸轧制备高档PS铝板基的可行性。本文的主要内容和创新点如下： (1)进行了非对称铸轧研究,在实验室条件下,通过理论推导和实验研究获得了较合理的工艺参数范围。当铸轧带坯厚度为5.8mm时,铸轧区长度应控制在65～70mm,铸轧速度应该控制在1.2-1.4m/min,前箱温度应控制在675～685℃,励磁电流为10A,超声功率为200W。 (2)研究了非对称下沉式多能场对PS板基铝带坯组织性能的影响,结果表明：与普通对称式铸轧带坯相比,非对称铸轧的带坯组织由粗大的柱状晶转变为均匀细小等轴晶,晶粒平均直径在30～35μm之间,其力学性能得到明显提高,抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度分别提高了22.6%、23.66%、38.75%和9.90%。在实验室条件下,其铸轧速度范围为1.2-1.4m/min,比普通对称式铸轧(v=***/min)提高了30%以上。 (3)研究了非对称铸轧PS板基在不同冷轧工艺下的组织性能,获得了制备PS板基最合理的冷轧工艺参数为第一次冷轧变形量81%、经中间退火后第二次冷轧变形量75%,该工艺路线制备的PS板基晶粒度细小,分布均匀,电解腐蚀性能优越。 (4)对比分析了非对称铸轧PS板基与其他两种PS板基的组织和性能。结果表明：非对称PS板基的力学性能有一定的提高,抗拉强度和硬度分别提高了9.76%、7.35%,其力学性能与优质热轧PS板基相当;非对称PS板基的第二相粒子大小均一、分布均匀、粒子数目多,其表面的腐蚀孔洞弥散均匀分布,尺寸较大,形状较规则,方形状孔洞较多,具有较理想的组织结构。非对称铸轧制备PS铝板基的组织性能基本满足高档PS版对铝板基的要求。