电视背板用3104铝合金冷轧带材冲压开裂的原因分析与改进措施(二)

电视背板用3104铝合金冷轧带材冲压开裂的原因分析与改进措施(二)

Feb 20, 2024

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转发自:第42卷第6期 有色金属加工 Vol. 42 No. 6

2013年12月 NONFERROUS METALS PROCESSING December 2013

作者:陈祚启1,王森2,刘煜1,文建平I

(1.广西柳州银海铝业股份有限公司,广西柳州545001;2 ·中铝河南铝业有限公司,河南洛阳471000)

材的深冲性能。行业内通行的做法是,按照标准《YS/ 试验过程中,还对均匀化加热后的铸锭、成品带

T419一2000铝及铝合金杯突试验方法》进行杯突试 材按要求取样按照标准《GB/T 3246 · 1一2012变形

验。所谓杯突试验是一种冲压工艺性能试验,是用来 铝及铝合金制品组织检验方法第1部分:显微组织检

衡量金属材料深冲性能的试验方法,杯突试验得到的 验方法》进行显微组织观察。

试验结果一一一杯突值(IE)越大,即表明材料的深冲性

收稿日期 .2013一08一29

基金项目:国家科技支撑计划资助项目(编号:2012BAF09B04);国际科技合作专项资助项目(编号:20HDFR50950)作者简介:陈祚启0984一),男,江西吉安人,助理工程师,主要从事铝板带箔生产工艺研究。

30 有色金属加工 第42卷

2试验结果

2.1下游厂家冲压后的结果

将成品带材发往客户进行冲压,Al冲压后材料完好,A2冲压后材料开裂,如图1所示

0

材料裂开。

图1 -b A2

图1 材料冲压试验结果 Fig. 1 Stampmg test result

2、2杯突试验结果

将成品带材进行杯突试验,试验结果如表2所示,Al的杯突值IE比A2大1.7、2.8 mm

表2杯突试验结果

Tab. 1 Erichsen test result

项目 杯突值IE(mm)

A 1

A2 9,2~9,8

7、0一7巧

2,3显微组织结果

成品带材及扁铸锭均匀化加热后合金显微检测结果分别如图2、图3所示。

图2-a A 1 图2-b A2 图2成品带材的显微组织

Fig. 2 Microstructure of finished strip

3分析、比较与讨论

Al与A2相比除了前者的的Mn含量比后者低外,其余工艺条件均一致。Al冲压后质量完好,而A2 出现了冲压开裂的缺陷。从杯突试验结果看Al的IE 为9,2、9.8 mm,A2的IE为7、0、7,5 mm,A 1比A2 大I . 7、2、8 mm,说明A 1的深冲性能比A2优异。冲压试验结果与杯突试验结果是一致的

图3、a Al 图3-b A2 图3扁铸锭均匀化加热后的显微组织

Fig. 3 Microstructure of ingot after homogenizing heating

产生这种差异的根本原因在于Al与A2的内部组织存在着较大不同。不论是成品带材的显微组织还是扁铸锭均匀化加热后的显微组织,Al的第二相粒子都比A2形状规整、细小、分布均匀、弥散化。这些第二相粒子往往存在于品界及枝品界,降低品界结合强度,在带材冷加工变形加剧时,发生应力集中而诱发微裂纹,当微裂纹进一步扩展后就造成了宏观上的开裂缺陷。这些第二相粒子形状差异越大、边缘呈多边形尖锐棱角越《出、尺寸越粗大、分布越不均匀,就越容易引起应力集中诱发裂纹的产生1

Mn是3104铝合金的主要合金元素。在3104铝合金半连续铸造中,Mn使3104铝合金具有很大的过冷能力,加上Mn原子的扩散系数小,组织中产生了很大的 Mn偏析,其中,70%以上的Mn以过饱和固溶体的形式存在于仅((l )基体中,一部分以MnA16 a-(FeMn)3 SiA112、ß-FeMnA16的形式与cr(Al)在品界形成连续网状的共品体,另有少量的MnA16以初品存 MnA16、ß-FeMnA16均为粗大硬脆的第二相粒子3。Mn含量越大,形成粗大硬脆的的第二相粒子的数量越多,塑性就越差,这种情况会一直遗传下去,这对 3104铝合金的加工是非常不利的。在铸锭均匀化加热的整个过程中,这些块状、片状且粗大的第二相粒子会球化、细化;同时,歃Al)基体中的Mn也会在品粒内部沉淀、析出细小的MnA16相。但是,Mn含量越高,偏析越严重,形成的粗大硬脆的第二相粒子数量越多,越不容易在铸锭均匀化加热过程中使其球化、细化4」,这点在扁铸锭均匀化加热后的显微组织中,A2的第二相粒子比Al粗大、不均匀可以得到证明

4结论

o电视背板用3104铝合金冷轧带材冲压开裂的

(下转第34页)

Study on technology of 3005 Alloy Strip for Mobile Battery Case

WANG Jing-hua

( Northeast Light Alloy Co. , Ltd. , Harbin 150060, China)

Abstract: The paper analyzed the effects of ingot homogenizing annealing, different processing rate, annealing temperature on 3005 strip mechanical properties and earing ratio; it ascertained that good result on industrial production can be obtained by 3005 heat treatment process.

Keywords: mobile battery case; 3005 aluminum alloy; homogenizing annealing; mechanical properties; earing ratio

Analysis and Improvement on 3104 Cold-rolled Strlp Stamping Cracking for TV Backplane

CHEN zuo-qi l , WANG sen2 , LIU Yu l , WEN Jian-Ping l

(1. Guangxi Liuzhou Yinhai Aluminum Co. , Ltd. , Liuzhou 545001 , China;2. CHALCO Henan Aluminum Co. , Ltd. , Luoyang 471000 , China)

Abstract: The paper researched Mn effect on 3104 cold-rolled strip stamping performance; the experimental investigation showed: the higher Mn content, the greater the number of the second-phase particles; this leaded to Erichsen value reduction and the strip stamping cracking. The paper proposed that Mn content should be within 0. 85 - 0. 95% to ensure the excellent stamping performance.

Keywords: 3104 aluminum alloy; stamping cracking; Mn; second-phase particle; Erichsen value