【摘 要】
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6022铝合金作为汽车板的主要材料之一,目前主要采用半连续铸造+轧制工艺生产,采用立式铸轧工艺制备6022铝合金板坯可以缩短生产流程,达到节能减排、降低成本的效果。但立式铸轧制备铝合金板带技术尚不成熟,诸多瓶颈问题有待深入研究。本文以6022铝合金为研究对象,基于大量的立式铸轧实验,改善了立式铸轧工艺,研究了铸轧速度和熔体处理对铸轧板坯组织性能的影响,结果如下:（1）研究了铸轧速度对立式铸轧工艺的
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6022铝合金作为汽车板的主要材料之一,目前主要采用半连续铸造+轧制工艺生产,采用立式铸轧工艺制备6022铝合金板坯可以缩短生产流程,达到节能减排、降低成本的效果。但立式铸轧制备铝合金板带技术尚不成熟,诸多瓶颈问题有待深入研究。本文以6022铝合金为研究对象,基于大量的立式铸轧实验,改善了立式铸轧工艺,研究了铸轧速度和熔体处理对铸轧板坯组织性能的影响,结果如下:（1）研究了铸轧速度对立式铸轧工艺的影响,发现在慢速铸轧时出现的铸轧闷车现象与熔池内液面高度改变流动“死区”的形状有关,确定了合理的铸轧速度范围为2～1 5m·min-1。（2）研究发现铸轧速度为2～10m·min-1制备的板坯表层出现反偏析,15m·min-1制备的板坯芯部出现宏观偏析;铸轧板坯中的Mg,Si和Fe元素会在晶界处富集,形成的第二相为α-Al+Mg2Si二元共晶相,α-Al+Mg2Si+Si三元共晶相和AlFeSi相;铸轧板坯经轧制和T4P制度热处理,其力学性能与轧制变形量和第二相有关。（3）研究了熔体过热处理对铸轧板坯组织的影响。熔体过热处理后的铸轧板坯表层组织为柱状晶,芯部组织为等轴树枝晶;熔体过热处理使铸轧板坯的芯部枝晶平均间距减小,第二相分布弥散,宏观偏析得到改善;通过研究浇铸温度和铸轧速度对熔体过热处理后铸轧板坯组织的影响,发现当熔体浇铸温度由800℃升高至1100℃,铸轧板坯表层一次枝晶向芯部的延伸距离增加,板坯芯部的等轴晶区域变窄,一次枝晶间距减小,由6.7μm缩短至5.0μm;提高铸轧速度会造成熔池内的熔体流动紊乱,铸轧板坯表层出现裂纹。（4）研究了熔体近液相线处理和铸轧速度对铸轧板坯组织性能的影响,发现近液相线铸轧板坯的组织为等轴晶;与熔体浇铸温度为710℃的常规铸轧板坯相比,近液相线铸轧板坯组织显著等轴化,其板材T4P态塑性提高,板材T4P态随熔体近液相线保温时间的增加而缓慢下降;当铸轧速度从5m·min-1提高至15m·min-1时,板坯表层出现反偏析,板材T4P态延伸率由24.4%降至1 8.3%,但抗拉强度从175.8MPa提高至193.1 MPa,屈服强度从93.8MPa提高至108.3MPa;经过均匀化处理,板材T4P态力学性能有所提高,快速铸轧板材效果更加明显,抗拉强度从 193.1MPa提高至241.6MPa,屈服强度从108.3MPa提高至129.0MPa,延伸率从18.3%提高至21.7%。
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