铝合金基础知识及表面缺陷识别ppt.ppt

铝合金基础知识及表面缺陷识别 热轧技术科 曾招芬 以铝为基的合金总称 主要合金元素有铜 硅 镁 锌 锰 次要合金元素有镍 铁 钛 铬 锂等 铝合金密度低 但强度比较高 接近或超过优质钢 塑性好 可加工成各种型材 具有优良的导电性 导热性和抗蚀性 工业上广泛使用 使用量仅次于钢 纯铝分冶炼品和压力加工品两类 前者以化学成份Al表示 后者用汉语拼音LV 铝 工业用的 表示 牌号系列与组别的关系 5种基础状态代号 铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范 控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定得速度冷却 改变其合金的组织 其主要目的是提高合金的力学性能 增强耐腐蚀性能 改善加工性能 获得尺寸的稳定性 概念 1 固溶热处理 可溶相的溶解 2 淬火 过饱和固溶体的形成 3 时效 在室温下 自然时效 或高温下 人工时效或沉淀热处理 溶质原子的沉淀析出 工艺过程 铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程 它不仅决定于合金的组成 时效工艺 还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷 特别是空位 位错的数量和分布等 时效处理可分为自然时效和人工时效 自然时效是将铸件置于露天场地半年以上 便其缓缓地发生形 从而使残余应力消除或减少 人工时效是将铸件加热到550 650 进行去应力退火 1 铝合金时效强化原理 研究发现 某些铝合金如Al Mg Si系合金在室温停留后再进行人工时效 合金的强度指标达不到最大值 而塑性有所上升 如ZL101铸造铝合金 淬火后在室温下停留一天后再进行人工时效 强度极限较淬火后立即时效的要低10 20Mpa 但塑性要比立刻进行时效的铝合金有所提高 2 影响时效的因素 时间 一种合金能否通过时效强化 首先取决于组成合金的元素能否溶解于固溶体以及固溶度随温度变化的程度 如硅 锰在铝中的固溶度比较小 且随温度变化不大 而镁 锌虽然在铝基固溶体中有较大的固溶度 但它们与铝形成的化合物的结构与基体差异不大 强化效果甚微 3 影响时效的因素 化学成分 1 1前言铝的表面质量要求严格 轻微的刮伤或划痕等缺陷就很容易被察觉 且大部份的铝板带材经轧制完成后即使用 或经进阳极氧化处理来有效的的高铝材带材表面的耐腐蚀性能及保持金属光泽 因此 铝轧制产品表面质量的要求 改善和管理 是生产作业最重要的工作之一 轧制铝板带材是由熔铸 均匀化处理 锯铣 热轧 冷轧 精整等过程 以及必要的热处理 精整还包括矫直 清洗 涂油 剪切或分条等很多过程 经过很多设备 各设备都可能产生轻重不同的缺陷 从熔铸到最终的成品都要经过严格的过程管制 这是生产高品质产品的必要条件 一 缺陷的分类 1 2缺陷分类 厚度超差宽度超差长度超差对角线超差不平度超差横弯超差 1 2 1尺寸缺陷 晶粒粗大或异常温度超差夹渣内部裂纹显微组织不合格物理性能不合格化学性能不合格 1 2 2组织及性能缺陷 1 2 3盘卷及板垛外形缺陷 错层 塔形 松卷 塌卷 燕窝 碰伤 1 2 4表面缺陷分类 表面缺陷部分针对各缺陷发生的主因 又可分类以下几种 二 熔铸造成的表面缺陷 气泡 贯穿气孔明暗条纹起皮裂纹裂边分层孔洞铣刀痕 气泡 贯穿气孔 主要产生原因 铸锭含气量太高 铸块表面凹凸不平 不清洁 表面偏析瘤深度较深 铣面量小或表面有缺陷 如 凹痕或铣刀痕较深 定义及特征 板 带材表面不规则的圆形或条状空腔凸起 凸起的边缘圆滑 板片上下不对称 分布无规律 明暗条纹 主要产生原因 铸锭表面质量差 热轧前未铣面 板坯表面组织不均有粗大晶粒或偏析带 定义及特征 板 带材表面与轧制方向平行的明暗相间的条纹 三 轧制造成的缺陷 起皮裂纹裂边分层擦划伤 压过划痕乳液痕金属及非金属压入印痕粘伤油污腐蚀 油斑包铝层错动粘铝横波松树枝花纹黑点黑条明暗条纹孔洞波浪翘边起棱 松树枝花纹 主要产生原因 工艺润滑不良 冷轧时道次压下量过大 冷轧时张力小 特别是后张力小 定义及特征 垂直压延方向横贯板 带材表面的波纹 波纹处厚度突变 小黑条 黑点 主要产生原因 工艺润滑不良 工艺润滑剂不干净 板 带表面有擦划伤 板 带通过的导路不干净 铸轧带表面偏析或热轧用铸块铣面不彻底 金属中有夹杂 开坯轧制时 产生大量氧化铝粉 并压入金属 进一步轧制产生黑条 刷辊工艺不当 定义及特征 板 带材表面沿轧制方向分布的黑色线条状或点状缺陷 四 精整造成的缺陷 裂边毛刺擦划伤揉擦伤金属压入非金属压入印痕粘伤花脸油污腐蚀 油斑横波振纹水痕凹痕刀背印拉伸钳口痕滑移线翘边起棱压折和折痕 粘伤 主要产生原因 退火温度过高 定义及特征 因板间或带材卷层间粘连造成板 带表面呈点状 片状或条状的伤痕 粘伤产生时往往上下板片 或卷层 呈对称性 有时呈周期性 揉擦伤 主要产生原因 淬火板材弯曲变形过大 淬火时 装料太多 板间间距小 定义及特征 淬火时相邻板片间相互摩擦产生的伤痕 揉擦伤不规则