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對于鋁合金板退火工藝制度的選擇,主要是根據(jù)壓力加工工藝的需要和材料使用部門對產(chǎn)品性能的要求來確定的,工業(yè)生產(chǎn)中鋁合金材料常采用的退火制度有坯料退火,中間退火和成品退火。
1,坯料退火是指壓力加工過程中次冷變形前的退火,目的是為了使坯料得到平衡組織和具有較大的塑性變形能力,例如,鋁合金熱軋板坯的軋制終了溫度為280~330℃,在室溫快速冷卻后,加工硬化現(xiàn)象不能完全消除,特別是熱處理強化的鋁合金,在快冷后,再結晶過程完成不了,過飽和固溶體也來不及徹底分解,鋁板仍保留一部分加工硬化及淬火效應,不經(jīng)退火繼續(xù)進行冷軋是有困難的,因此需要進行板坯退火。
2,工業(yè)純鋁和低合金化的鋁合金板(3A21和6A02),塑性較高,可以不進行坯料退火,直接進行冷加工,熱處理不強化的鋁合金板退火保溫后,可直接放在空氣中冷卻,對于熱處理強化的鋁合金板,則要按規(guī)定的速度進行冷卻,對于成垛退火的鋁板材也可以在保溫后出爐,蓋上石棉布進行緩冷,在實際生產(chǎn)中,也可以采用倒爐的辦法進行緩冷,如7A04合金在400~420℃退火保溫后,直接轉移到鋁板預熱溫度為230℃的低溫爐中,保溫3h后,出爐空冷,同樣也可得到與緩冷效果完全相同的組織和性能。
3,坯料退火可在空氣循環(huán)式電阻爐中進行加熱,也可以采用重油或石油液化氣等燃料爐進行加熱,近年來,在鋁合金板生產(chǎn)中采用了“中溫軋制”的新工藝即把熱軋板坯冷到100~250℃后,直接送入冷軋機進行軋制,可不進行坯料退火。
不僅鋁板變形金屬存在擇優(yōu)取向,而且經(jīng)退火后,由于形核與長大均具有某種位向關系,一般也會出現(xiàn)擇優(yōu)取向,即退火織構,退火織構包括回復織構,再結晶織構及二次再結晶織構等。
實踐中發(fā)現(xiàn)具有變形織構的金屬退火時有三種織構改變的可能性:。
(1)與鋁板變形織構一致,這種情況包括回復織構及一部分再結晶織構。
(2)退火織構與變形織構完全不同或部分不同,這是再結晶織構,二次再結晶織構較為常見的情況,例如,具有面心立方晶格及鋁合金中的銅型變形織構{112}111+{110}<112轉變成再結晶立方織構{100}<001>。
(3)退火后晶粒任意取向,即鋁板變形織構消失,也不產(chǎn)生退火織構,這種情況較少見,鋁板。