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工业铝型材挤压效应产生的原因
艾普斯 丨 2017.01.07 丨 2085
(1)工业铝型材挤压使制品处在强烈的三项压应力状态和二项压缩一项延伸变形状态,制品内部金属流动平稳,晶粒皆沿挤压力方向流动,使制品内部形成较强的【111】织构,即制品内部大多数晶粒的【111】晶向和挤压方向趋于一致。对面心立方晶格的铝型材制品来说,【111】方向是强度最高的方向,从而使得工业铝型材制品纵向的强度提高。
(2)Mn、Cr等高再结晶元素的存在,使工业铝型材挤压制品内部结构在热处理后仍保留着加工织构,而未发生再结晶。Mn、Cr等元素与铝组成的二元系状态图的特点是,结晶温度范围窄,在高温下固溶体中的溶解度很小,所以形成的过饱和固溶体在结晶过程中分解出Mn、Cr等金属间化合物MnAl6、CrAl7弥散质点,并分布在固溶体内树枝状晶的周围构成网状膜。又因Mn、Cr在铝中的扩散系数很低,且Mn在固溶体中也妨碍着金属自扩散的进行,这也就阻碍了工业铝型材再结晶过程的进行,使工业铝型材制品内部再结晶温度提高,在进行热处理加热时工业铝型材制品内部发生不完全再结晶,甚至不发生再结晶,所以工业铝型材挤压制品内部在随后热处理仍保留着加工组织。应特别指出,工业铝型材挤压效应只显现在制品内部,至于其外层,常因有粗晶环而使工业铝型材挤压效应消失。
在大多数情况下,工业铝型材的挤压效应是有益的,它可以保证构件具有较高的强度,节省材料消耗,减轻构件重量。但对于要求各方向力学性能均匀的构件,则不希望产生挤压效应。
(2)Mn、Cr等高再结晶元素的存在,使工业铝型材挤压制品内部结构在热处理后仍保留着加工织构,而未发生再结晶。Mn、Cr等元素与铝组成的二元系状态图的特点是,结晶温度范围窄,在高温下固溶体中的溶解度很小,所以形成的过饱和固溶体在结晶过程中分解出Mn、Cr等金属间化合物MnAl6、CrAl7弥散质点,并分布在固溶体内树枝状晶的周围构成网状膜。又因Mn、Cr在铝中的扩散系数很低,且Mn在固溶体中也妨碍着金属自扩散的进行,这也就阻碍了工业铝型材再结晶过程的进行,使工业铝型材制品内部再结晶温度提高,在进行热处理加热时工业铝型材制品内部发生不完全再结晶,甚至不发生再结晶,所以工业铝型材挤压制品内部在随后热处理仍保留着加工组织。应特别指出,工业铝型材挤压效应只显现在制品内部,至于其外层,常因有粗晶环而使工业铝型材挤压效应消失。
在大多数情况下,工业铝型材的挤压效应是有益的,它可以保证构件具有较高的强度,节省材料消耗,减轻构件重量。但对于要求各方向力学性能均匀的构件,则不希望产生挤压效应。