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铅板厂家谈板材的累积叠轧技术

2021-02-17

累积叠轧是在累计叠打的基础上发展起来的大塑性变形轧制技术,由日本学者等较早提出,其基本原理如图3所示。先将板材均分为两份并叠加,然后轧制到初始厚度,如此反复进行。它突出的特点是通过多次反复复合轧制使材料获得较大的累积应变,而轧制后不改变材料的最终尺寸,可有效提高材料的强度并细化组织。

Valle等探讨了采用ARB技术细化铅板材组织的可行性,结果发现当道次变形量在66%以上时可以获得满意的晶粒细化效果,但两层板材之间的结合不够理想,存在较严重的分层现象;随着轧制温度的降低和道次变形量的增大,晶粒细化效果更加显著。詹美燕等的研究结果表明,ARB工艺可以有效细化防护铅板材的晶粒,经2道次轧制后大部分晶粒尺寸可达12um,此后进一步增加轧制道次,晶粒的细化效果不明显,但组织均匀性增加。累积叠轧5道次后板材的室温强度增加了10%左右,伸长率明显改善,比原始粗晶板材的提高了40%。值得注意的是,道次间的加热会使累积叠轧细晶组织粗化,减弱了累积叠轧过程中晶粒持续细化的效果。

可以看出,ARB工艺能有效细化防辐射铅板材的晶粒、提高和改善其室温强度及伸长率。但ARB工艺不是单一的轧制变形,它还包含一个焊合过程。为了保证焊合,要求轧制时要有很大的道次变形量,因此在该工艺中开裂是一个严重的问题。对于铅合金、铜合金等塑性较好的金属材料可以通过优化轧制工艺来避免裂纹的产生,因此ARB工艺能够得到成功应用。

但是鉴于铅大塑性变形时易开裂以及加热时易氧化的问题,ARB工艺还不能成功地运用于制备大尺寸板材,其主要意义在于可在较低温度下制备具有微细晶粒组织的铅板材,并可作为铅微细晶粒组织形成机理研究的载体。如果上述问题能够得到解决,那么具有低成本、高生产率、可控厚度等特点的累积叠轧工艺将会是铅板厂家制备超细晶铅板材的有效手段之一。

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