不同拉伸率对5052铝合金O态板带材力学性能的影响

不同拉伸率对5052铝合金O态板带材力学性能的影响王艳丽;卢刚【摘要】本文介绍了5052铝合金O态板带材在不同预拉伸条件下屈服强度、抗拉强度及延伸率的变化规律.为5052铝合金O态板带材产品拉伸过程中不同拉伸率的控制提供参考.【期刊名称】《热处理技术与装备》【年(卷)，期】2017(038)004【总页数】3页(P39-41)【关键词】5052铝合金;拉伸率;力学性能【作者】王艳丽;卢刚【作者单位】广西南南铝加工有限公司广西南宁530031;广西南南铝加工有限公司广西南宁530031【正文语种】中文【中图分类】TG113.25作为5xxx系铝合金中的典型合金，5052合金属于低Mg不可热处理强化的铝合金，它的Mg含量在2.2%~2.8%之间，具有良好的抗蚀性、强度中等、塑性高、成型性能优良、焊接性能良好等特点，已广泛应用于国防军工和民用领域［1-3］。对于5052铝合金O态板带材，热处理工序后一般都需要通过精整工序对产品进行不平度控制，如果参数控制不当，则会对产品产生加工硬化效应［4］,使得产品最终力学性能发生改变，甚至有可能会超出客户产品力学性能要求范围。常规5052-O态带材或薄板材产品生产工艺流程为：铸锭T均热T加热T热轧T冷轧iO态退火T精整T分卷或分板T检验T包装。本文通过研究不同预拉伸率对5052-O态板带材力学性能的影响，对实际生产中拉伸率大小的选择及控制提供一些参考依据。1.1试验方案本文选择1.8mm厚度的5052铝合金作为试验样品，分切为240mmx80mm（长x宽）规格的试样，首先在分析测试中心的拉伸机上进行2.0%、2.5%、3.0%、3.5%和4.0%不同大小拉伸率的预拉伸，卸载后停放22h,然后分别对经过不同拉伸率预拉伸的试样进行力学性能检测，每个拉伸率对应有三个平行试样。1.2试验数据分析经过不同拉伸率预拉伸之后试样的力学性能结果见表1。从表1中数据可以看出，随着预拉伸率的增加，试样的力学性能发生了不同程度的改变，特别是屈服强度增加幅度较大，拉伸率为2.0%时，屈服强度增加了26.5MPa；预拉伸率增加到4.0%时，屈服强度增加量升高至56MPa。而抗拉强度增加幅度及延伸率降低幅度相对较小，经过4.0%预拉伸之后抗拉强度增加了6MPa,延伸率下降了6%。其力学性能随预拉伸率变化的规律如图1所示。可以看出，试样经过预拉伸之后的力学性能与拉伸率大小成很好的线性关系，其中抗拉强度线性关系为y=1.6333x+206.28，线性拟合度R2=0.9281;屈服强度线性关系为y=14.133x+99，线性拟合度R2=0.9921;延伸率线性关系为y=-1.3917x+28.84，线性拟合度R2=0.9437。1.3结果分析从上述试验数据结果可知，随着预拉伸率的逐渐增大，材料的强度逐渐增加，延伸率逐渐降低。这是因为预拉伸过程也是材料经历的一个加工硬化过程，经过一定拉伸率的预拉伸之后，材料内部组织发生一定变化，随着预拉伸率的增加，组织内位错密度逐渐增加，晶界处位错堆积增加及位错之间的相互干扰与制约会阻碍位错运动，使得滑移困难，因而材料的变形抗力上升［5-7］，表现在产品力学性能上的变化即为强度上升，延伸率降低。对于5052铝合金O态板带材经过不同拉伸率的预拉伸，其力学性能会发生一定程度的改变，随着预拉伸率从2.0%增加到4.0%，其屈服强度增加26.5~56MPa,抗拉强度增加3~6MPa,延伸率降低2.5%~6%，经过预拉伸之后的力学性能与拉伸率大小成很好的线性关系。作为常见铝合金产品，5052铝合金O态板带材产品在生产过程中会产生不可避免的加工硬化，通过本文试验结果，可以为实际生产中产品力学性能控制及精整工序工艺参数控制提供指导意义。特别是对于力学性能有特殊要求的产品，在实际生产过程中，首先热处理工艺选择必须使得其力学性能值有较大富余量；其次必须有效控制精整工序参数使用范围，保证产品最终力学性能变化值在允许范围之内，进而才能有效保证最终产品满足客户使用要求。•小资料・15Mn为高锰低碳渗碳钢，执行标准：GB/T699—1988。性能与15钢相似，焊接性能好，但淬透性、强度与塑性均比15钢都高些。用于制造中心部分的机械性能要求较高且需渗碳的零件。15Mn与30钢相比具有较高的强度和淬透性，冷变形时塑性好，焊接性中等，可切削性良好。热处理时有回火脆性倾向及过热敏感性。适用于螺栓、螺母、螺钉、拉杆、小轴和刹车机齿轮。力学性能：抗拉强度ob>410MPa;屈服强度os>245MPa;伸长率85>26%;断面收缩率W>55%;未热处理硬度<163HB;试样尺寸为25mm。化学成份（质量分数，%）:0.12-0.18C;0.17-0.37Si;0.70-1.00Mn;<0.035S;<0.035P;<0.25Cr;<0.30Ni;<0.25Cu。热处理：正火温度920OC。交货状态：以不热处理或热处理(退火、正火或高温回火)状态交货。【相关文献】蔡辉.5052铝合金材料研究进展[J].铝加工,2011(6):33-38.高鑫，韩颖，马英义等.5052铝合金大卷材生产工艺研究[J].轻合金加工技术,2008,36(3):27-28.李伟.5052H32状态铝合金板带生产工艺探析[J].铝加工,2009(2):12-15.蔡辉.5052铝合金板材的应变硬化行为模型探讨[J].铝加工,2014(3):4-8.王祝堂，田荣璋.铝合金及其加工手册[M].长沙:中南大学出版社,2000:232-250.王祝堂.变形铝合金热处理H7[M].长沙:中南大学出版社,2011:26-38.WANGB,CHENXH.Effectsofcoldrollingandheattreatmen