[发明专利]一种测试Mn对3003铝合金性能影响的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试方法，属于铝合金性能研究领域。

背景技术

3003铝合金吊顶装饰材料以其轻便、强度高、耐蚀性好、涂层效果好、外观漂亮等特点,在建筑行业占据越来越重要的地位;被广泛用于车站候车厅、飞机场候机厅、会展中心等公共场所的吊顶装饰。3003铝合金为A-lMn系合金,属热处理不可强化铝合金,具有较好的成形性能,中等强度。有资料指出,一定含量的Mn(一般控制w(Mn)<0.2%)能够改善铝合金的组织,提高强度。根据吊顶料对合金性能的要求,本发明研究了Mn对3003铝合金板材显微组织和力学性能的影响。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种测试Mn对3003铝合金性能影响的方法，以研究了Mn对3003铝合金板材显微组织和力学性能的影响。

本发明的方案如下：一种测试Mn对3003铝合金性能影响的方法，所述方法的步骤如下：取两种3003铝合金冷轧板，分别为合金A1和A2，合金A1比合金A2中的Mn元素含量高0.1-0.5%；从合金A1和A2中各取55片试样,5片一组，其中1片用于观察金相组织,1片用于折弯测试,3片做力学性能测试；退火试验炉气温度分别控制为220度、240度、250度、255度、260度、265度、270度、275度、280度、300度、320度共计11个温度点,试验炉到各温度点后将合金A1与A2各1组试样同时放入炉中保温1h退火,要求试验炉内温差不大于2度；试验完成后,对试样进行金相显微组织观察、折弯测试及力学性能检测。

所述合金A1和A2是由半连续铸锭采用相同加热制度经热轧至7.0mm,后经冷轧至0.88mm。

本发明与现有技术相比，主要优点是通过本发明所述方法研究Mn对3003铝合金板材显微组织和力学性能的影响，从而改善铝合金的性能。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。

实施例

提供一种测试Mn对3003铝合金性能影响的方法，步骤如下：

试验取两种不同Mn含量的3003铝合金冷轧板(合金A1和A2),它们是由半连续铸锭采用相同加热制度经热轧至7.0mm,后经冷轧至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,见表1。从两种合金冷轧板各取55片试样,5片一组,其中1片用于观察金相组织,1片用于折弯测试,3片做力学性能测试。退火试验炉气温度分别控制为220度、240度、250度、255度、260度、265度、270度、275度、280度、300度、320度共计11个温度点,试验炉到各温度点后将合金A1与A2各1组试样同时放入炉中保温1h退火,要求试验炉内温差不大于2度。试验完成后,对试样的金相显微组织及力学性能等进行检测。

表2列出合金的力学性能,在不同温度退火后合金A1试片的屈服强度、抗拉强度比A2合金的高,伸长率比A2合金的稍低,特别是在255度~280度之间退火的尤其明显。最大差值出现在275度时,此时合金A1的屈服强度比A2的高44N/mm2,抗拉强度高25N/mm2,伸长率低4.4%。两种合金在成分上的主要差别是Mn元素含量不同,对照合金显微组织图,可知Mn元素含量高是导致合金A1强度高的主要原因。

表3是两合金的屈强比,从表中可看出,合金A1冷轧板在各温度退火后的屈强比比合金A2的高。屈强比高表示材料的抗变形能力好,不容易发生塑性变形,作为结构类材料一般要求屈强比在0.8以上。合金在265度退火时,合金A1的屈强比达到了0.81,而A2的屈强比是0.75,此时合金A1的屈服强度比A2的高24N/mm2,抗拉强度高16N/mm2,而伸长率只低1.3%;若A2的屈强比也达到0.8以上时,则退火温度在250度左右,虽然此时屈服强度和抗拉强度与合金A1在265度退火时的力学性能相近,但伸长率却只有9.7%。因此,提高Mn元素含量,材料的强度及屈强比得到较大提升,对于结构材料来说,这是难能可贵的。

结论

Mn有利于提高3003铝合金的屈服强度和抗拉强度,提高材料的屈强比。当合金中w(Mn)含量提高0.1%左右时,材料的强度得到明显提高,虽然材料的伸长率稍有下降,但对材料的折弯工艺性能影响很小;3003铝合金作为吊顶等材料使用时,建议生产中适当控制合金中Mn含量,配合相应的退火工艺可以满足吊顶装饰料的使用工艺性能要求,同时可以提高材料的强度。