周樹德

（新疆眾和股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

親水箔延伸率決定了親水箔的成型能力，是親水箔的核心指標(biāo)之一，生產(chǎn)過程中經(jīng)常性會遇到延伸率異常降低的情況，從而因性能不合格而產(chǎn)生大量廢品。筆者使用北京科技大學(xué)L145型掃描電子顯微鏡，日本EXl-1050三維視頻顯微鏡等試驗(yàn)測試手段，從分析沁水箔的麻點(diǎn)缺陷入手，找到了導(dǎo)致親水箔延伸率異常降低的原因并提出了相應(yīng)的解決方法。

1 親水箔延伸率異常降低時(shí)的特征表現(xiàn)

當(dāng)確認(rèn)成分、晶粒度、退火溫度等均沒有異常后，親水箔延伸率異常降低與親水箔麻點(diǎn)缺陷的出現(xiàn)基本完全同步，也就是說：當(dāng)麻點(diǎn)缺陷出現(xiàn)時(shí)，親水箔延伸率就出現(xiàn)明顯下降。而麻點(diǎn)出現(xiàn)在親水箔成品試樣拉伸過程中，筆者對拉伸試樣中的麻點(diǎn)位置進(jìn)行斷口形貌觀察，發(fā)現(xiàn)拉伸試樣表面出現(xiàn)一些中心弧狀下陷類似起皮的光亮點(diǎn)，可以從斷口形貌特征判斷出試樣斷裂源于這類亮點(diǎn)的聚集部位。依照麻點(diǎn)形貌特點(diǎn)，將麻點(diǎn)劃分兩類：滑移線型麻點(diǎn)，麻點(diǎn)中間下陷，同時(shí)對稱分布四根滑移線，中心下陷部分存在一條與鋁箔軋制方向垂直的中間脊梁，其具體形貌如圖1；陷坑型麻點(diǎn)為第二類，它的表觀形貌就是垂直于軋制方向的下陷的小溝槽，這類麻點(diǎn)通常大范圍密集出現(xiàn)，具體形貌如圖2所示。

圖1 滑移線型麻點(diǎn)

對麻點(diǎn)試樣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)：其一，滑移線型麻點(diǎn)占了麻點(diǎn)總數(shù)的絕大部分。滑移線型麻點(diǎn)離散出現(xiàn)，同一個(gè)拉伸試樣上，如果出現(xiàn)滑移線型麻點(diǎn)，通常就不會再有陷坑型麻點(diǎn)出現(xiàn)。其二，一旦陷坑型麻點(diǎn)出現(xiàn)，麻點(diǎn)數(shù)目就非常大，麻點(diǎn)與麻點(diǎn)之間往往連成一片，此時(shí)親水箔試樣的各項(xiàng)性能指標(biāo)都會全面大幅度下降。

圖2 陷坑型麻點(diǎn)

2 麻點(diǎn)組織特征分析

筆者從研究麻點(diǎn)組織特點(diǎn)出發(fā)對麻點(diǎn)進(jìn)行了分類分析。

2.1 滑移線型麻點(diǎn)

筆者將試樣從麻點(diǎn)中心剖開并拋光，通過觀察滑移線型麻點(diǎn)本身組織特征來判斷導(dǎo)致試樣拉伸斷裂的主導(dǎo)原因：將麻點(diǎn)從對稱的滑移線間分開，拋光清洗后觀察其微觀組織形貌特點(diǎn)。

圖3 滑移線型麻點(diǎn)剖面形貌

從照片可以發(fā)現(xiàn)，拉伸試樣斷口部位疏松多孔，存在直徑在10多微米的小坑在麻點(diǎn)中心至麻點(diǎn)邊緣，有一條明顯壓合的接口，說明麻點(diǎn)部位必是組織疏松，正是疏松部位在試樣拉伸過程中的裂紋擴(kuò)展并快速斷裂而導(dǎo)致了延伸率的大幅下降。

2.2 陷坑型麻點(diǎn)

選取麻點(diǎn)明顯的拉伸試樣，將拉伸樣從麻點(diǎn)中心剖開后拋光，觀察拉伸斷口處拋光試樣微觀組織形貌。由麻點(diǎn)微觀組織照片可以發(fā)現(xiàn)：拉伸樣斷面組織明顯分層；麻點(diǎn)部位顯示多孔疏松的狀態(tài)、組織內(nèi)部存在大量大小在3微米～6微米的孔洞。

2.3 無麻點(diǎn)拉伸試樣斷面形貌

為了與正常情況下的試樣拉伸組織狀態(tài)做對比，筆者選擇各方面性能正常的親水箔拉伸試樣，拋光后觀察斷口組織形貌特點(diǎn)。正常試樣斷口位置組織明顯致密，沒有空洞類組織缺陷，更沒有組織分層的情況出現(xiàn)。

3 麻點(diǎn)形成原因及顯現(xiàn)過程

通過筆者大量的缺陷樣觀察與統(tǒng)計(jì)，完全確認(rèn)：正是麻點(diǎn)的存在導(dǎo)致了親水箔延伸率的異常降低。而親水箔麻點(diǎn)主要表現(xiàn)形態(tài)為滑移線型麻點(diǎn)和陷坑型麻點(diǎn)兩種。通過兩種麻點(diǎn)內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的電鏡分析，可以確認(rèn)：麻點(diǎn)位置組織的疏松多孔導(dǎo)致的組織的不連續(xù)。對塑形體冷加工而言，能導(dǎo)致這種流動(dòng)性差異的可能原因：一是麻點(diǎn)部位與其周邊組織的力學(xué)性能有差異，如晶型、成分差別導(dǎo)致的力學(xué)性能差異、硬度、塑性等；二是麻點(diǎn)部位與其它部位存在物質(zhì)上的不連續(xù)性，這種情況在就冷加工而言，一般都指的是微裂紋，孔洞等易導(dǎo)致組織內(nèi)部應(yīng)力集中最終誘發(fā)裂紋形成并擴(kuò)展的組織缺陷。

4 研究結(jié)論與解決辦法

如果鋁液除氣不凈，導(dǎo)致大量氫氣溶解于鋁液中，便會導(dǎo)致鑄軋過程中形成氣孔。而如果鑄軋加工率不夠，便會導(dǎo)致鑄軋板組織本身疏松、多孔、分層。這些氣孔，組織空洞和疏松部位不能通過后繼的冷軋和退火處理而消除，這些部位便成為親水箔拉伸過程中良好的裂紋形成和擴(kuò)展源。針對麻點(diǎn)的特征形貌可以得到如下結(jié)論：①滑移線型麻點(diǎn)的產(chǎn)生源于鑄軋工序除氣不善，鑄軋組織氣泡是形成這類麻點(diǎn)的主要原因。②陷坑型麻點(diǎn)的產(chǎn)生源于鑄軋組織疏松多孔已經(jīng)分層的缺陷，造成這種缺陷的主要原因是鑄軋加工率太小。③要解決親水箔由于麻點(diǎn)出現(xiàn)而導(dǎo)致的延伸率下降問題，需要針對麻點(diǎn)的不同類型采用針對性辦法：滑移線型麻點(diǎn)需要加強(qiáng)除氣方面的工藝控制，如精煉和在線除氣過程；陷坑型麻點(diǎn)需要增大鑄軋加工率以減少組織缺陷，如增大鑄軋區(qū)、降低鑄軋速度等辦法。

5 結(jié)語

就以鑄軋毛料為基礎(chǔ)的整個(gè)親水箔生產(chǎn)加工工藝過程而言，親水箔麻點(diǎn)缺陷的出現(xiàn)并不奇怪，只要能認(rèn)準(zhǔn)麻點(diǎn)種類并認(rèn)清麻點(diǎn)出現(xiàn)的主導(dǎo)原因，解決親水箔麻點(diǎn)的方法就很簡單。筆者在現(xiàn)場綜合采用加強(qiáng)除氣、提高鑄軋加工率等方法，圓滿解決了因麻點(diǎn)導(dǎo)致的延伸率異常下降問題，說明上述的麻點(diǎn)形成原因分析和對應(yīng)的解決方法，都是完全正確的。

[1]靳光榮,黎寅基．雙合鋁箔暗面產(chǎn)生亮點(diǎn)的原因及預(yù)防措施[J]．輕合金加工技術(shù)．1998．(8)：21 ～ 22．

[2]周亞軍,周宏慧．鋁材軋制加工過程中的摩擦特點(diǎn)及影響[J]，鋁加工，2005，(4)：17 ～ 21．