但 龍

(中車青島四方機車車輛股份有限公司,山東 青島 266109)

鋁合金作為替代傳統(tǒng)鋼材的輕量化材料,具有比強度高、塑性好、導(dǎo)熱性能優(yōu)良和表面美觀等優(yōu)點,在軌道列車、汽車零部件以及工程結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用日益廣泛[1-3]。6×××系鋁合金(Al-Mg-Si合金)以Mg2Si相為強化相,具有中等強度,耐蝕性高,無應(yīng)力腐蝕破裂傾向,焊接性能良好,焊接區(qū)腐蝕性能不變,成形性和工藝性能良好等優(yōu)點,可以高速擠壓成斷面復(fù)雜、薄壁、中空的各種結(jié)構(gòu)型材[4]。目前,70%以上的鋁合金型材是由6×××系鋁合金生產(chǎn)的[5]。

粗晶環(huán)是鋁合金擠壓制品中的主要缺陷之一,擠壓大壁厚型材時,自由端位置極易出現(xiàn)粗晶環(huán)。粗晶環(huán)的存在使材料的力學(xué)性能顯著降低[6-7]。在軌道交通領(lǐng)域,擠壓鋁型材一般為多腔異形空心型材,對型材的尺寸和形位公差要求非常嚴(yán)格,對組織性能和使用壽命要求不斷提高。因此對粗晶環(huán)缺陷的控制要求也越來越高,需要不斷改進鋁型材生產(chǎn)工藝來提高型材質(zhì)量。

1 形成粗晶環(huán)的原因

從生產(chǎn)工序來看,粗晶環(huán)在擠壓和熱處理過程中容易出現(xiàn)。在粗晶環(huán)中,大晶粒的晶界是直的,長大時晶界從曲率中心向外移動,這是一次再結(jié)晶所特有的[8],一般認(rèn)為粗晶環(huán)是一次再結(jié)晶的結(jié)果。

在擠壓過程中,受模具形狀的約束,圓鑄錠內(nèi)外層金屬流動不均勻,圓鑄錠外層金屬在高壓下與擠壓筒內(nèi)壁劇烈摩擦,發(fā)生剪切變形,與此同時金屬變形產(chǎn)生的熱量使圓鑄錠溫度升高,金屬的自由能也隨之提高,當(dāng)溫度達到再結(jié)晶溫度時,在擠壓過程中型材便會發(fā)生再結(jié)晶并長大,形成粗晶組織。擠壓制品在熱處理過程中形成的粗晶環(huán),除了與不均勻變形的有關(guān)外,還與合金的化學(xué)成分有關(guān)。合金中含有的Mn、Cr等元素可形成金屬間化合物,該化合物由于“釘扎作用”可阻止晶粒長大,可獲得細(xì)晶組織,但是在固溶熱處理過程中,第二相粒子溶解,如果熱處理溫度和保溫時間不當(dāng),再結(jié)晶晶粒長大便形成了粗晶。

2 粗晶環(huán)的影響因素及研究進展

一般情況下,軌道車體型材表面粗晶環(huán)經(jīng)常出現(xiàn)在型材壁厚的外部、寬扁狀型材寬度方向的兩端和空心型材熔合焊縫附近。擠壓型材沿長度方向上分布規(guī)律是頭端淺尾部深,嚴(yán)重情況下在整個截面上都是粗晶環(huán)[9]。由前述可知,粗晶環(huán)出現(xiàn)的根本原因是再結(jié)晶晶粒長大。目前,研究者從化學(xué)成分、均勻化退火、擠壓工藝和熱處理工藝方面進行改進,抑制再結(jié)晶過程、細(xì)化晶粒,以減小晶粒尺寸和粗晶環(huán)厚度。

2.1 化學(xué)成分

擠壓速度過快,合金的變形會變得更加劇烈,由于變形程度大,合金內(nèi)部晶粒嚴(yán)重破碎,產(chǎn)生許多亞晶。這種亞晶儲存了相當(dāng)高的能量和無法釋放的應(yīng)力,使這部分金屬處于高能狀態(tài)。當(dāng)淬火加熱時,這部分處于高能狀態(tài)的金屬迅速發(fā)生再結(jié)晶和晶粒長大,由于多余的能量破壞了原有的晶粒平衡尺寸,晶粒迅速吞并相鄰的晶粒而發(fā)生異常長大,產(chǎn)生粗晶環(huán)。姜珊等[19]對6005A鋁合金端梁型材缺陷改進方案進行研究,端梁截面如圖6所示,圖中圈出部位為易出現(xiàn)粗晶環(huán)超標(biāo)的位置。擠壓參數(shù)見表6。研究結(jié)果表明,工藝2的擠壓速度比工藝1的快,粗晶環(huán)較厚,這是因為擠壓速度越快,金屬變形越不均勻,變形產(chǎn)生的熱量圓鑄錠溫度升高越快,型材在擠壓過程中更容易發(fā)生再結(jié)晶并長大,更易形成粗晶組織。

均勻化退火對第二相粒子的存在狀態(tài)具有較大影響。通過改進均勻化退火,可達到既能改善擠壓性能,又能減小擠壓粗晶環(huán)的效果。6×××系合金鑄錠由于非平衡凝固,成分分布不均勻,晶內(nèi)偏析,導(dǎo)致合金的塑性顯著下降;雜質(zhì)元素Fe在合金的凝固過程中形成硬且脆的AlFeSi化合物,如針狀或片狀的β-AlFeSi相,粗大的針片狀硬脆相可成為應(yīng)力集中源,降低合金的強度和塑性。通過高溫均化退火,合金元素在基體中擴散趨于均勻分布,固溶度提高。同時針狀或片狀的β-AIFeSi相向圓顆粒狀的α-AlFeSi相轉(zhuǎn)變。6×××系鋁合金在均質(zhì)處理過程中,Mn元素可促進β-AlFeSi向α-AlFeSi轉(zhuǎn)變,消除粗大相的不利影響,為合金后續(xù)的加工做準(zhǔn)備,同時析出Mg2Si和MnAl6彌散顆粒,這些顆粒具有高密度和高熱穩(wěn)定性,能夠抑制合金后續(xù)變形加工的再結(jié)晶過程,細(xì)化再結(jié)晶晶粒,從而減少粗晶的產(chǎn)生[14]。

圖1 地鐵用6005A鋁合金型材粗晶形態(tài)Fig.1 The coarse crystal form of 6005A aluminum alloy profile for subway vehicle body

表1 6005A鋁合金的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)[10]Table 1 Chemical composition of 6005A aluminum alloy (wt/%)

Zr元素的添加也會在鋁合金中形成Al3Zr彌散相,阻礙晶粒長大和粗晶產(chǎn)生。Birol等[11]研究了在6082鋁合金中Cr和Zr元素對型材晶粒的影響,合金化學(xué)成分見表2,與之對應(yīng)的焊縫內(nèi)外再結(jié)晶區(qū)域的面積分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸見表3。由表3可知,型材焊縫處再結(jié)晶區(qū)面積和晶粒尺寸隨著Cr和Zr濃度的增加而減小,當(dāng)Cr和Zr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別增加到0.15%和0.13%時(合金C),再結(jié)晶區(qū)域和晶粒尺寸最小、粗晶環(huán)更薄。原因是合金中Al(Cr,Mn,Fe)Si和(Al,Si)3Zr的形成抑制了再結(jié)晶過程。

表2 三種6082鋁合金的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)[11]Table 2 Chemical composition of three types of 6082 aluminum alloy (wt/%)

表3 三種6082鋁合金焊縫內(nèi)外再結(jié)晶區(qū)的面積分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸[11]Table 3 Area fraction and average grain size of recrystallization zones inside and outside three types of 6082 aluminum alloy welds[11]

Forbord等[12]的研究表明,Sc元素的添加與Zr產(chǎn)生協(xié)同作用,形成細(xì)小且均勻分散的Al3(Sc,Zr)粒子,使合金表現(xiàn)出更高的抑制再結(jié)晶能力。李燦等[13]在6082鋁合金中添加微量Sc和Zr元素,研究Sc和Zr復(fù)合微合金化對合金組織性能的影響,合金主要化學(xué)成分見表4,其顯微組織形貌見圖2。如圖2所示,6082鋁合金的枝晶網(wǎng)胞尺寸粗大,晶粒大小不均;加入Sc和Zr元素后,晶粒相對細(xì)小、均勻,形態(tài)多為等軸晶。這是因為偏聚在晶界上的Al3(Sc,Zr)粒子利用晶界對位錯的阻礙作用,細(xì)化了晶粒;同時還改變了鋁合金組元Si,Fe和Mg的形態(tài),減少了針狀金屬間化合物晶,使之球化。

圖2 表4合金的顯微組織形貌[13]Fig.2 Microstructure morphology of 6082 aluminum alloy and 6082-0.1Sc-0.1Zr alloy

表4 合金的主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)[13]Table 4 Main chemical composition of alloys (wt/%)

2.2 均勻化退火

合金中添加Mn、Cr元素可以提高再結(jié)晶溫度,形成的MnAl6和CrAl7等金屬化合物在熱擠壓變形過程中產(chǎn)生“釘扎作用”,阻礙再結(jié)晶晶粒長大,增加鋁基體的變形抗力,降低變形的不均勻程度。李飛慶等[10]研究了Mn、Cr元素含量對地鐵用6005A鋁合金型材粗晶環(huán)的影響,研究合金化學(xué)成分見表1。表1的兩種合金在擠壓溫度500 ℃、擠壓速度2.5 m/min時,擠出型材的粗晶環(huán)形態(tài)見圖1。由圖1可知,在其他條件不變時,適當(dāng)增加Mn、Cr元素含量,試樣的粗晶環(huán)厚度則由1.2 mm減小到0.2 mm以下,幾乎看不到粗晶環(huán)的存在。這是由于在擠壓過程中含Mn、Cr的第二相粒子在位錯密集處析出,使固溶體的再結(jié)晶溫度降低,產(chǎn)生一次再結(jié)晶,但因第二相由晶內(nèi)析出后呈彌散質(zhì)點分布在晶界上,阻礙了晶粒的聚集長大,得到了細(xì)晶組織,粗晶環(huán)厚度明顯減薄。

型材適宜的在線冷卻速度能有效控制粗晶環(huán)厚度。6×××系鋁合金淬火敏感性高,需要較大的淬火冷卻速度。制品從前梁出來后必須立即進行在線淬火,減少型材高溫停留時間,防止靜態(tài)再結(jié)晶晶粒長大。擠壓型材的冷卻速度快時,再結(jié)晶形核尚未形成或晶粒已經(jīng)形核但尚未長大,此時不會出現(xiàn)明顯的粗晶組織[21]。竇志家等[22]的研究表明,6082鋁合金的冷卻速度在16 ℃/s～17 ℃/s時為宜。

孫祥彬等[16]研究了均勻化退火溫度對6×××系鋁合金組織的影響。該鋁合金成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%):0.6～0.8Si,0.25Fe,0.1Cu,0.1～0.4Mn,0.75～0.90Mg,0.05Cr,0.05Ti,余量為Al。不同均勻化溫度的鑄錠擠壓制品的粗晶環(huán)如圖3所示。由圖3知,隨著均勻化溫度的升高,擠壓制品的粗晶環(huán)厚度隨之增加。在均勻化溫度較低時,網(wǎng)狀枝晶溶解較少,擠壓過程中枝晶受力發(fā)生破碎,形成第二相質(zhì)點,能夠阻礙晶界或亞晶界的遷移,起到一定抑制再結(jié)晶的作用,此時擠壓制品的粗晶環(huán)較薄;均勻化溫度較高時,枝晶網(wǎng)溶解較多,導(dǎo)致擠壓后第二相質(zhì)點數(shù)量減少,發(fā)生明顯再結(jié)晶現(xiàn)象,形成粗晶環(huán),制品粗晶環(huán)較厚。一方面,為使合金元素完全固溶,提高合金的塑性和強度,就希望均勻化處理溫度較高,時間較長些;而另一方面,未完全固溶的第二相粒子在擠壓過程中會破碎分散,能起抑制再結(jié)晶的作用,此時又希望溫度較低些,時間較短些。因此,為使二者達到一個平衡,需要合理的均勻化處理制度。黃繼武等[14]研究了不同均勻化處理后的6082鋁合金組織性能的變化。試驗結(jié)果表明,560 ℃6 h為最佳均勻化工藝,此時析出相細(xì)小且分布均勻,可最大程度抑制再結(jié)晶過程,使合金表現(xiàn)出最優(yōu)的物理性能。

圖3 不同均勻化溫度下擠壓制品的晶粒度[16]Fig.3 Grain sizes of extruded products at different temperatures

均勻化退火冷卻速度也是影響擠壓型材粗晶的重要因素。何金等[17]針對軌道客車車體對粗晶的嚴(yán)格要求,研究了均勻化退火冷卻速度對6005A鋁合金型材粗晶的影響。表5為試驗方案,圖4為對應(yīng)型材粗晶環(huán)。由圖4可知,6#試樣的粗晶環(huán)最薄。這是由于均勻化冷卻速度增加,含Mn、Cr彌散相粒子沒有時間聚集長大,減小了含Mn、Cr彌散相粒子的尺寸,增加含Mn、Cr彌散相粒子析出的數(shù)量,而合適尺寸和數(shù)量的含Mn、Cr彌散相粒子對晶粒長大起到抑制作用。

圖4 不同均勻化退火處理后型材粗晶環(huán)[17]Fig.4 Coarse grain rings of homogenized samples with different processing parameters

表5 試驗方案Table 5 Testing program

擠壓速度過快會促進粗晶的產(chǎn)生。圖5為6005A鋁合金某車體門立柱型材在擠壓溫度為500 ℃、擠壓速度分別為4.2 m/min和3.4 m/min時邊緣處的粗晶環(huán)情況。由圖5可見,型材壁的外部出現(xiàn)了不同程度的粗晶環(huán),其中擠壓速度快的試樣邊部粗晶環(huán)厚度較大。

2.3 擠壓工藝

在實際生產(chǎn)過程中,擠壓工藝的調(diào)整是控制鋁合金型材粗晶環(huán)厚度的重要手段之一。粗晶環(huán)的影響因素包括擠壓比、擠壓速度、鑄錠加熱溫度和冷卻速度等。

近幾年來，由于我國實行寬松的貨幣政策和積極的財政政策，加上經(jīng)濟的高速發(fā)展，共同推動了我國銀行業(yè)的快速發(fā)展。2017年我國金融市場整體運行穩(wěn)健，銀行業(yè)保持著較高的增長勢頭；但近幾年來，商業(yè)銀行面臨的風(fēng)險也隨經(jīng)濟全球化和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的發(fā)展而增加，因此，正確分析資產(chǎn)證券化業(yè)務(wù)所面臨的風(fēng)險和探究降低資產(chǎn)證券化風(fēng)險的措施十分重要。

曹振華等[18]研究了擠壓比對6082鋁合金粗晶環(huán)的影響。結(jié)果表明,適當(dāng)降低擠壓比是解決粗晶環(huán)問題的有效途徑。擠壓時圓鑄錠在擠壓筒內(nèi)產(chǎn)生劇烈不均勻變形,擠壓比過大則會使合金的不均勻變形程度增加,產(chǎn)生較高的畸變能,從而促進粗晶環(huán)的形成。

由此可知,第二相顆粒在合金中存在的狀態(tài)和分布是抑制再結(jié)晶的關(guān)鍵因素。目前,擠壓過程中關(guān)聯(lián)因素較多,擠壓工藝也不盡相同,目前并沒有統(tǒng)一的均勻化制度,需要根據(jù)實際生產(chǎn)情況進行調(diào)整。

圖5 不同擠壓速度型材粗晶環(huán)Fig.5 Coarse grain ring of profiles at different extrusion speeds

研究表明,Mn、Cr、Sc、Zr等過渡元素可以抑制再結(jié)晶,減少擠壓制品中粗晶環(huán)的產(chǎn)生。

過低的鑄錠加熱溫度會促進粗晶的形成[20]。這是由于過低的鑄錠加熱溫度造成金屬變形抗力大。擠壓過程中回復(fù)程度降低,晶格發(fā)生嚴(yán)重畸變。在后續(xù)淬火時,變形最激烈的部分晶粒異常長大,形成粗晶。采用高溫擠壓,使合金處于單相區(qū)內(nèi)可以減少粗晶環(huán)深度。但擠壓溫度過高時,金屬變形不均勻性加劇,制品的棱角、邊部易開裂,擠壓模工作帶易粘結(jié)金屬,造成制品表面不光滑,出現(xiàn)麻點和劃痕。一般來說,6082鋁合金擠壓溫度控制在460 ℃～530 ℃。

圖6 端梁截面圖Fig.6 Cross section of the end-beam

表6 端梁型材擠壓參數(shù)Table 6 Thermal extrusion parameters of the end-beam profiles

《文聯(lián)》刊登了多篇報告文學(xué)，如：艾明之《荒蕪了的沃土(成都通訊)》、于洛《北方文苑悲歡圖(北平通訊)》、茨岡《民主文化在惡劣環(huán)境中生長(廣州通訊)》等，每篇作品都有作者鮮明的立場和傾向性，具有很強的時效性和文學(xué)性。報告文學(xué)是從國外引進的新型文學(xué)樣式，在中國的發(fā)展過程中，充分發(fā)揮出自身的文體優(yōu)勢?？箲?zhàn)期間的解放區(qū)報告文學(xué)發(fā)揮了教育人民、打擊敵人的戰(zhàn)斗作用，特別是通過報刊等傳媒的廣泛傳播，更加深入人心。抗戰(zhàn)結(jié)束后，報告文學(xué)依舊在報刊中有著不可動搖的位置，像在《文聯(lián)》中刊登出來的許多篇章，如憶南的《武漢——文化的荒城》就記錄了武漢文化的缺失，有著很強的即時性和實效性。

三是加快中西部地區(qū)金融服務(wù)體系發(fā)展，推動地區(qū)之間的技術(shù)轉(zhuǎn)移和擴散，促進區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化。

2.4 固溶熱處理工藝

固溶溫度越高,第二相溶解越充分,型材所獲得的力學(xué)性能也更優(yōu)異,但是固溶溫度過高和保溫時間過長會對晶粒的形核和長大提供更多的能量,因而對粗晶環(huán)的控制產(chǎn)生不利影響[21]。

6A02鋁合金的固溶溫度與保溫時間對粗晶環(huán)的影響并不明顯。于國林等[23]研究了6A02T6鋁合金XC065擠壓型材固溶熱處理工藝對粗晶環(huán)的影響,型材熱處理工藝與相應(yīng)的粗晶環(huán)厚度見表7。由表7可知,采用不同的固溶溫度與保溫時間,型材粗晶環(huán)厚度都為8 mm左右,粗晶環(huán)變化不大?？梢娍刂乒倘軠囟群捅貢r間,不能消除該合金粗晶環(huán)或減少粗晶環(huán)厚度,而只能夠控制其顯現(xiàn)的程度。

表7 型材熱處理工藝及試驗結(jié)果Table 7 Heat treatment processes and test results

6082鋁合金卻有著不同的結(jié)果。向晶等[24]指出,6082鋁合金固溶處理溫度對粗晶環(huán)深度的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于保溫時間和升溫速率的影響,在530～550 ℃范圍內(nèi),固溶溫度越高,粗晶環(huán)越厚。提高固溶熱處理溫度,無論是再結(jié)晶晶粒的形核率還是晶粒長大速率都增大,一方面使再結(jié)晶形核率提高,從而抑制晶粒長大;另一方面又提高了晶核長大的速率,縮短再結(jié)晶完成的時間,使晶粒尺寸增加。為了盡可能減小棒材周邊再結(jié)晶晶粒尺寸,應(yīng)采用高溫短時的固溶處理制度。李鵬偉等[25]對車體用6082鋁合金型材熱處理工藝進行了研究,得出了相同的結(jié)論。發(fā)現(xiàn)固溶溫度對型材自由端粗晶尺寸影響最大,隨著固溶溫度的升高,粗晶尺寸逐漸增大;固溶時間、時效溫度和時效時間對型材自由端粗晶尺寸無明顯影響。最終確定車體用6082鋁合金型材最佳固溶處理制度為(515±5)℃150 min+(170±5)℃10 h。

兩組患者治療前的各項指標(biāo)無顯著差異(P<0.05),而在治療后組間差異存在統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),詳情見表2。

2.5 模具結(jié)構(gòu)

模具結(jié)構(gòu)可以影響合金與模具工作帶的摩擦力以及變形程度來影響型材晶粒的大小,從而影響粗晶環(huán)的厚度。

表8為不同模具工作帶寬度對某斷面粗晶環(huán)的影響。在擠壓速度一定時,模具工作帶越寬,粗晶環(huán)厚度越大。因此模具設(shè)計時,要盡可能減少金屬與工作帶的摩擦力,可適當(dāng)減小模具工作帶寬度,以減小摩擦溫升,從而抑制再結(jié)晶晶粒長大。

《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“數(shù)學(xué)教學(xué)活動必須建立在學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗之上?！睌?shù)學(xué)知識的系統(tǒng)性很強，任何新知都是前面知識的發(fā)展和升華。因此，舊知識的復(fù)習(xí)，對新課的學(xué)習(xí)，起到承前啟后的作用，使學(xué)生不會感到新舊知識脫節(jié)，產(chǎn)生知識過渡障礙，又能把新舊知識形成知識鏈，有利于學(xué)生理解掌握，故復(fù)習(xí)導(dǎo)入法是新課導(dǎo)入的一種既常用又重要的方法。這種方法注重知識銜接，一舉多得。它不僅有利于學(xué)生對舊知識的鞏固，而且能為新知識的學(xué)習(xí)做好鋪墊。任何教學(xué)都不能脫離學(xué)生已有的知識經(jīng)驗。

表8 不同模具工作帶寬度對粗晶環(huán)厚度的影響[21]Table 8 Effect of different bearing widths on the coarse grain ring thickness[21]

金屬的再結(jié)晶溫度與金屬的預(yù)變形程度有關(guān),金屬的預(yù)變形程度越大,再結(jié)晶的溫度就越低。這是由于預(yù)變形程度越大,金屬晶粒的破碎程度便越大,產(chǎn)生的位錯等缺陷就越多,組織的不穩(wěn)定性就越高,因而會在較低的溫度下開始再結(jié)晶。再結(jié)晶后的金屬,一般都得到小而均勻的等軸晶粒,如溫度繼續(xù)升高,再結(jié)晶后的晶粒又以相互吞并的方式長大,因此造成產(chǎn)品出現(xiàn)粗晶的現(xiàn)象[26]。因此改進模具結(jié)構(gòu),可使晶粒細(xì)小均勻,減少粗晶環(huán)厚度。若模具只有一次金屬預(yù)變形,則型材擠出時的預(yù)變形的程度會較大?？刹捎秒A梯式導(dǎo)流結(jié)構(gòu)[27],該結(jié)構(gòu)可使金屬經(jīng)過多次的預(yù)變形,提高擠壓力,從而提高成形過程中的靜水壓力。在擠壓成形過程中,壓應(yīng)力能降低組織的擴散速度,壓應(yīng)力越大則擴散速度越小從而抑制晶粒的長大,進而獲得良好的表面質(zhì)量和致密的內(nèi)部組織。對于多腔型材,分流模擠壓型材會在焊縫處產(chǎn)生組織晶粒不均勻現(xiàn)象,易出現(xiàn)粗晶組織。要保證焊縫質(zhì)量,使焊合室焊縫處的金屬能充分?jǐn)U散結(jié)合,金屬變形程度就要大一些,特別是焊合室某些部位金屬變形量要大,以形成較大的壓應(yīng)力[28]。

?H．W．詹森:《詹森藝術(shù)史》，戴維斯等修訂，藝術(shù)史組合翻譯實驗小組譯，世界圖書出版公司2013年版，第1063頁。

教育理論與實踐的關(guān)系是教育研究的一個基本問題，在微課設(shè)計的實踐中，微課作者遵循的理論是建構(gòu)主義和認(rèn)知負(fù)荷理論。

3 結(jié)束語

為拓寬6×××系鋁合金的應(yīng)用范圍,滿足高速輕量化軌道列車的高性能要求,需要減少粗晶的產(chǎn)生。減少粗晶本質(zhì)上是抑制再結(jié)晶過程。合金中添加Mn、Cr、Sc、Zr等抑制再結(jié)晶元素為形成有“釘扎作用”的彌散相提供了必要條件;均勻化熱處理過程可使彌散相分布更加均勻合理,從而增加抑制效果;通過優(yōu)化擠壓工藝、固溶熱處理工藝和模具結(jié)構(gòu),則可以抑制晶粒本身的長大,與第二相粒子共同作用,阻止晶粒長大。目前人們對于6×××系鋁合金粗晶環(huán)的研究已經(jīng)較為深入,其影響因素已基本明確,但在生產(chǎn)中粗晶環(huán)未能完全避免。這需要從業(yè)人員繼續(xù)探索,改進傳統(tǒng)工藝,開發(fā)新的擠壓工藝(如伺服擠壓成形技術(shù)、等通道轉(zhuǎn)角擠壓成形技術(shù)),總結(jié)一套完整的生產(chǎn)工藝?yán)碚?使各影響因素最大限度發(fā)揮其抑制晶粒長大的作用,從而提高鋁型材力學(xué)性能。