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Asymmetric cast-rolling of 1050 aluminum alloy strip under multi-energy field

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2014年第9期24卷 2815-2823页

作者：石琛毛大恒扶宗礼中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

Technological parameters of asymmetric cast-rolling under multi-energy field were investigated on horizontal twin roll caster（d400 mm×500 mm）, and their effects on structures and properties of 1050 strips were analyzed by comparing with traditional cast-rolling. Results show that when length of cast-rolling area is 70 mm, melt temperature of head box is 670 °C, cast rolling speed is 1.3 m/min, exciting current is 10 A, center frequency is（13±1） Hz, ultrasonic power is 200 W and ultrasonic frequency is（20±0.2） kHz, the 1050 strip with the best microstructure can be prepared successfully; its center segregated layer disappears; the average grain size is reduced by about 40%; the crystal grains are distributed evenly; micro segregation decreases obviously; the precipitated phases are distributed along the grain boundaries evenly; and the tensile strength, yield strength, elongation and micro-hardness of cast-rolled strip are improved by 22.6%, 23.66%, 38.75% and 9.90%, respectively.

关键词： aluminum alloy 1050 asymmetric cast-rolling multi-energy field microstructure mechanical properties

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非对称铸轧制备PS铝板基的工艺与性能研究

非对称铸轧制备PS铝板基的工艺与性能研究

作者：扶宗礼中南大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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。

关键词： PS铝板基非对称下沉式铸轧工艺性能

电磁/超声能场对1060铝合金铸轧板组织性能的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2014年第6期45卷 1819-1826页

作者：毛大恒赵苏琨扶宗礼石琛赵冠中中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

在电磁和超声能场下铸轧出1060铝合金热带坯,并对其进行冷轧和退火实验,研究退火温度对复合能场铸轧板微观组织和力学性能的影响,并与相同条件下未施加电磁/超声外场的铸轧样品进行对比。研究结果表明:随着退火温度的增加,2种铸轧板的... 详细信息

在电磁和超声能场下铸轧出1060铝合金热带坯,并对其进行冷轧和退火实验,研究退火温度对复合能场铸轧板微观组织和力学性能的影响,并与相同条件下未施加电磁/超声外场的铸轧样品进行对比。研究结果表明:随着退火温度的增加,2种铸轧板的加工组织逐渐消失,再结晶组织不断增多,晶粒尺寸由小变大,其中复合能场铸轧板具有更低的再结晶开始温度,比未施加电磁/超声外场的铸轧板低50℃左右;复合能场铸轧板在各退火温度下的抗拉强度σb和伸长率δ均高于相同条件下的未施加电磁/超声外场样品,各向异性指数(IPA)明显小于未施加外场的铸轧板;随着退火温度的增加,2种铸轧铝板的制耳率出现先下降后增大的变化趋势,其中复合能场铸轧板经325℃退火后,出现沿0°,45°和90°方向的制耳,制耳率仅为1.7%,而未施加电磁/超声外场铸轧板出现45°方向的制耳,制耳率为3.7%。

关键词：复合能场铝合金铸轧退火温度力学性能

冷轧变形量对电磁/超声铸轧铝板织构和性能的影响

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材料工程 2013年第6期41卷 12-17页

作者：毛大恒赵苏琨李建平扶宗礼石琛中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

在电磁和超声外场下成功制备铸轧铝带坯,并对其进行冷轧实验,研究了冷轧变形量对复合能场铸轧铝板的微观组织、力学性能和织构的影响,并与相同道次的普通铸轧铝板进行对比。研究结果表明:随着冷轧变形量的增加,两种铸轧铝板的晶粒逐渐... 详细信息

在电磁和超声外场下成功制备铸轧铝带坯,并对其进行冷轧实验,研究了冷轧变形量对复合能场铸轧铝板的微观组织、力学性能和织构的影响,并与相同道次的普通铸轧铝板进行对比。研究结果表明:随着冷轧变形量的增加,两种铸轧铝板的晶粒逐渐被压扁和拉长,最终获得明显的纤维组织,其中复合能场铸轧板的组织更加均匀;复合能场铸轧板各道次的抗拉强度σb和伸长率δ均高于同道次的普通铸轧板,各向异性指数(IPA)明显小于普通铸轧板;随着冷轧变形量的增加,两种铸轧板的黄铜(B)、S及铜(C)织构的密度出现不同程度的增加,而高斯织构(G)先增后减,旋转立方织构(RC)逐渐减少,其中复合能场铸轧板的原始织构较漫散,相同道次的各织构密度较低。冲杯实验结果表明:复合能场铸轧板的深冲性能明显优于普通铝板,其制耳率仅为1.7%。

关键词：铝合金超声电磁复合能场冷轧变形量织构

电磁-超声能场对3003铝合金铸轧组织和性能的影响

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中国有色金属学报 2014年第3期24卷 615-623页

作者：乐鹏毛大恒李建平赵苏琨扶宗礼中南大学机电工程学院高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

通过在铸轧区的关键部位引入电磁-超声能场,实现对3003铝合金的普通对称铸轧、非对称铸轧和非对称电磁-超声铸轧。用该方法分别制备了上述3种铸轧带坯,并将普通对称铸轧带坯与非对称电磁-超声铸轧带坯加工成厚度为0.25 mm的成品薄带。... 详细信息

通过在铸轧区的关键部位引入电磁-超声能场,实现对3003铝合金的普通对称铸轧、非对称铸轧和非对称电磁-超声铸轧。用该方法分别制备了上述3种铸轧带坯,并将普通对称铸轧带坯与非对称电磁-超声铸轧带坯加工成厚度为0.25 mm的成品薄带。通过金相显微观察、扫描电镜观察和动静万能试验机测试分析了3种3003铝合金铸轧板的组织和性能。结果表明:与对称铸轧相比,非对称铸轧有效地抑制了宏观偏析,并使铸轧速度提高了33.3%;施加电磁-超声复合能场后,铸轧带坯晶粒显著细化,力学性能明显提高;电磁-超声成品薄带的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别比普通成品薄带的提高了32.93%、38.91%和6.25%。

关键词： 3003铝合金电磁超声复合能场冷轧退火力学性能析出相

电磁超声铸轧AZ31B镁合金板的热拉深性能

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机械工程材料 2013年第4期37卷 50-53,57页

作者：李建平肖琼毛大恒扶宗礼石琛中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

分别对5mm厚的普通铸轧和电磁超声(电磁场和超声波共同作用)铸轧AZ31B镁合金板进行相同工艺的多道次温轧,制备出1.3mm厚的薄板;对比分析了两种终轧薄板的显微组织和织构,并在175～300℃的温度范围内采用平底杯形冲头进行拉深试验,研究... 详细信息

分别对5mm厚的普通铸轧和电磁超声(电磁场和超声波共同作用)铸轧AZ31B镁合金板进行相同工艺的多道次温轧,制备出1.3mm厚的薄板;对比分析了两种终轧薄板的显微组织和织构,并在175～300℃的温度范围内采用平底杯形冲头进行拉深试验,研究了成形温度对两种终轧薄板热拉深性能的影响。结果表明:电磁超声铸轧的终轧薄板的平均晶粒尺寸为10～12μm,普通铸轧的终轧薄板平均晶粒尺寸为14～16μm;电磁超声铸轧与普通铸轧的终轧薄板相比,基面织构取向密度较低,锥面和棱柱面织构取向密度较高;电磁超声铸轧的终轧薄板热拉深性能在175～300℃均优于普通铸轧的,且在250℃左右极限拉深比(LRD)达到最大2.0,此时普通铸轧终轧薄板的LRD为1.875。

关键词：电磁超声场 AZ31B镁合金热拉深极限拉深比

超声波/电磁复合能场对1060铝合金铸轧板带组织和力学性能的影响

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机械工程材料 2013年第5期37卷 54-58页

作者：毛大恒扶宗礼李建平肖琼石琛中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

采用普通对称式方法(不施加复合能场)和非对称下沉式方法(施加超声波/电磁复合能场)对1060铝合金板带坯进行铸轧试验;研究了复合能场对铝合金板带组织和性能的影响。结果表明:施加复合能场后,铸轧速度(1.2～***-1)提高了30%,铝合金板带... 详细信息

采用普通对称式方法(不施加复合能场)和非对称下沉式方法(施加超声波/电磁复合能场)对1060铝合金板带坯进行铸轧试验;研究了复合能场对铝合金板带组织和性能的影响。结果表明:施加复合能场后,铸轧速度(1.2～***-1)提高了30%,铝合金板带的组织由粗大的柱状晶转变为均匀细小的等轴晶,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别提高了25.03%,24.37%,40.09%和10.95%。

关键词： 1060铝合金超声波电磁复合能场铸轧力学性能

Effect of electromagnetic and ultrasonic cast rolling on microstructure and properties of 1050 aluminum substrate for presensitized plate

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Journal of Central South University 2015年第2期22卷 422-429页

作者：石琛毛大恒扶宗礼 School of Materials Science and Engineering (Central South University) State Key Laboratory of High Performance and Complex Manufacturing (Central South University)

The 1050 aluminum alloy strip was prepared by means of electromagnetic and ultrasonic cast rolling on the modified asymmetric twin roll caster, and then the aluminum substrate for presensitized plate was prepared through cold rolling and *** effects of electromagnetic and ultrasonic cast rolling on microstructure, mechanical properties, surface roughness and electrolytic corrosion properties of 1050 aluminum substrate were studied. The results show that electromagnetic and ultrasonic cast rolling can decrease the average crystallite size of aluminum substrate by 5 μm, increase the crystal boundaries with uniform distribution, and make the second-phase particles with smaller size distributed dispersively in the substrate, meanwhile, it can increase the tensile strength, elongation and micro-hardness by 4.58%, 9.85% and HV 2, respectively, reduce the surface roughness, make the surface appearance more even, electrolytic corrosion polarization curve of aluminum substrate more smooth and the surface corrosion pits with regular shape more dispersive.

关键词： 1050 aluminum alloy electromagnetic and ultrasonic cast rolling microstructure mechanical properties electrolytic corrosion property

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化学反应方向和反应条件的学科理解

化学教育(中英文) 2025年第1期 90-96页

作者：叶礼华张军重庆市巴蜀中学校西南大学教师教育学院

人教版（2019）化学教材关于化学反应方向有化学热力学角度和热力学第二定律角度的2种表述，文章对2种表述进行了学科理解，分析了学生学习的易混淆点，提出了教材编写建议。从热力学角度分析了可逆反应正、逆反应方向都可以自发的原因... 详细信息

人教版（2019）化学教材关于化学反应方向有化学热力学角度和热力学第二定律角度的2种表述，文章对2种表述进行了学科理解，分析了学生学习的易混淆点，提出了教材编写建议。从热力学角度分析了可逆反应正、逆反应方向都可以自发的原因。从热力学角度、动力学角度对化学反应条件进行了学科理解，提出了化学反应条件有热力学条件、动力学条件和反应调控的条件。通过Fe与O2反应、Na与O2反应、1,3-丁二烯的加成反应等例子分析了反应条件与反应产物的关系以及如何调控反应条件影响反应产物。提出了化学反应方向和反应条件的教学建议以及教师学科理解的建议。

关键词：自发性反应方向反应条件反应调控学科理解