[發(fā)明專利]一種測試Mn對3003鋁合金性能影響的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410502423.3
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN105510549A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅興婷
• 申請（專利權(quán)）人: 羅興婷
• 主分類號(hào): G01N33/20
• 分類號(hào): G01N33/20
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測試方法，屬于鋁合金性能研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)

3003鋁合金吊頂裝飾材料以其輕便、強(qiáng)度高、耐蝕性好、涂層效果好、外觀漂亮等特點(diǎn),在建筑行業(yè)占據(jù)越來越重要的地位;被廣泛用于車站候車廳、飛機(jī)場候機(jī)廳、會(huì)展中心等公共場所的吊頂裝飾。3003鋁合金為A-lMn系合金,屬熱處理不可強(qiáng)化鋁合金,具有較好的成形性能,中等強(qiáng)度。有資料指出,一定含量的Mn(一般控制w(Mn)<0.2%)能夠改善鋁合金的組織,提高強(qiáng)度。根據(jù)吊頂料對合金性能的要求,本發(fā)明研究了Mn對3003鋁合金板材顯微組織和力學(xué)性能的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種測試Mn對3003鋁合金性能影響的方法，以研究了Mn對3003鋁合金板材顯微組織和力學(xué)性能的影響。

本發(fā)明的方案如下：一種測試Mn對3003鋁合金性能影響的方法，所述方法的步驟如下：取兩種3003鋁合金冷軋板，分別為合金A1和A2，合金A1比合金A2中的Mn元素含量高0.1-0.5%；從合金A1和A2中各取55片試樣,5片一組，其中1片用于觀察金相組織,1片用于折彎測試,3片做力學(xué)性能測試；退火試驗(yàn)爐氣溫度分別控制為220度、240度、250度、255度、260度、265度、270度、275度、280度、300度、320度共計(jì)11個(gè)溫度點(diǎn),試驗(yàn)爐到各溫度點(diǎn)后將合金A1與A2各1組試樣同時(shí)放入爐中保溫1h退火,要求試驗(yàn)爐內(nèi)溫差不大于2度；試驗(yàn)完成后,對試樣進(jìn)行金相顯微組織觀察、折彎測試及力學(xué)性能檢測。

所述合金A1和A2是由半連續(xù)鑄錠采用相同加熱制度經(jīng)熱軋至7.0mm,后經(jīng)冷軋至0.88mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要優(yōu)點(diǎn)是通過本發(fā)明所述方法研究Mn對3003鋁合金板材顯微組織和力學(xué)性能的影響，從而改善鋁合金的性能。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例

提供一種測試Mn對3003鋁合金性能影響的方法，步驟如下：

試驗(yàn)取兩種不同Mn含量的3003鋁合金冷軋板(合金A1和A2),它們是由半連續(xù)鑄錠采用相同加熱制度經(jīng)熱軋至7.0mm,后經(jīng)冷軋至0.88mm。合金A1比A2的Mn元素含量高0.1%左右,其他元素含量相差不大,見表1。從兩種合金冷軋板各取55片試樣,5片一組,其中1片用于觀察金相組織,1片用于折彎測試,3片做力學(xué)性能測試。退火試驗(yàn)爐氣溫度分別控制為220度、240度、250度、255度、260度、265度、270度、275度、280度、300度、320度共計(jì)11個(gè)溫度點(diǎn),試驗(yàn)爐到各溫度點(diǎn)后將合金A1與A2各1組試樣同時(shí)放入爐中保溫1h退火,要求試驗(yàn)爐內(nèi)溫差不大于2度。試驗(yàn)完成后,對試樣的金相顯微組織及力學(xué)性能等進(jìn)行檢測。

表2列出合金的力學(xué)性能,在不同溫度退火后合金A1試片的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度比A2合金的高,伸長率比A2合金的稍低,特別是在255度~280度之間退火的尤其明顯。最大差值出現(xiàn)在275度時(shí),此時(shí)合金A1的屈服強(qiáng)度比A2的高44N/mm2,抗拉強(qiáng)度高25N/mm2,伸長率低4.4%。兩種合金在成分上的主要差別是Mn元素含量不同,對照合金顯微組織圖,可知Mn元素含量高是導(dǎo)致合金A1強(qiáng)度高的主要原因。

表3是兩合金的屈強(qiáng)比,從表中可看出,合金A1冷軋板在各溫度退火后的屈強(qiáng)比比合金A2的高。屈強(qiáng)比高表示材料的抗變形能力好,不容易發(fā)生塑性變形,作為結(jié)構(gòu)類材料一般要求屈強(qiáng)比在0.8以上。合金在265度退火時(shí),合金A1的屈強(qiáng)比達(dá)到了0.81,而A2的屈強(qiáng)比是0.75,此時(shí)合金A1的屈服強(qiáng)度比A2的高24N/mm2,抗拉強(qiáng)度高16N/mm2,而伸長率只低1.3%;若A2的屈強(qiáng)比也達(dá)到0.8以上時(shí),則退火溫度在250度左右,雖然此時(shí)屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度與合金A1在265度退火時(shí)的力學(xué)性能相近,但伸長率卻只有9.7%。因此,提高M(jìn)n元素含量,材料的強(qiáng)度及屈強(qiáng)比得到較大提升,對于結(jié)構(gòu)材料來說,這是難能可貴的。

結(jié)論

Mn有利于提高3003鋁合金的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度,提高材料的屈強(qiáng)比。當(dāng)合金中w(Mn)含量提高0.1%左右時(shí),材料的強(qiáng)度得到明顯提高,雖然材料的伸長率稍有下降,但對材料的折彎工藝性能影響很小;3003鋁合金作為吊頂?shù)炔牧鲜褂脮r(shí),建議生產(chǎn)中適當(dāng)控制合金中Mn含量,配合相應(yīng)的退火工藝可以滿足吊頂裝飾料的使用工藝性能要求,同時(shí)可以提高材料的強(qiáng)度。