3104铝合金H2n状态的工艺研究

　　3104铝合金是以锰为主要合金元素的铝合金，属于热处理不可强化铝合金，因具有强度高、焊接性能好、耐腐蚀性能良好等性质，广泛用于薄板加工件、建筑挡板、电缆管道、下水管、各种灯具零部件等领域，更广泛应用于易拉罐罐身上[1]。因此，我们有必要对H2n状态的工艺制度进行研究，从而保证产品质量。

　　1 试验

　　1.1 试验工艺

　　3104铝合金H2n的工艺路线：熔炼铸造→切头切尾→铣面→均匀化退火→加热→热轧→冷轧→成品退火 → 性能检测。其中均匀化退火制度[2]：580℃×15h。

　　1.2 试验材料

　　铸锭的化学成分见表1。

　　1.3 试验目标值

　　本试验的目标值见表2(引用GB/T3880.2-2006)。

　　1.4 试验内容

　　1.4.1 冷轧加工率对性能的影响

　　本次试验的冷轧加工率分别为10%、30%、50%、70%和90%等，研究不同加工率对力学性能的影响。

　　1.4.2 退火温度对性能的影响

　　将3104铝合金板材在箱式电阻炉中进行退火，退火温度分别为120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320和340℃，保温时间均为2h。

　　1.4.3 退火保温时间对性能的影响

　　3104铝合金板材在加工率一定的情况下(加工率为70%)，在不同温度和不同保温时间的条件下，考察退火保温时间对最终力学性能的影响。

　　2 结果与分析

　　2.1 冷轧加工率的试验结果与分析

　　从图1中可以看出，随冷轧变形程度的增加，抗拉强度和屈服强度逐渐上升，而伸长率则降低。这是由于冷变形程度越大，晶格畸变越严重，晶粒破碎程度越大，铝合金内部的点缺陷和位错密度也就越大，形成纤维组织，从而使材料加工硬化程度越高[3]。

　　2.2 热处理工艺试验结果与分析

　　2.2.1 退火温度的影响

　　经过不同冷变形程度的3104铝合金，经120～340℃保温2h的退火处理后，力学性能见图2。可以看出，随退火温度的逐渐升高，抗拉强度和屈服强度随之降低，但伸长率随之增加。这是由于随退火温度的升高，金属铝合金内部发生了回复和再结晶。当加工率为10%时，力学性能变化趋势不明显，而当加工率为90%时，力学性能变化的趋势很明显。并且在温度较低时(如220℃以下)，抗拉强度和屈服强度的下降值不大，这可能是由于退火温度低，铝合金内部只是发生了回复过程， 即一些点缺陷运动和位错运动的进行。随退火温度的升高，铝合金内部发生了再结晶过程，所以下降幅度较大。