文档介绍：复合气瓶铝制内胆热处理表面起泡的研究
摘要:针对复合气瓶6061铝合金内胆热处理后产生表面起泡现象,通过对气泡处进行组织、成分检验,及起泡复现试验,确定起泡产生的原因是环境氢至表面起泡。试验结果表明降低炉内水汽含量,降低加热温度,减少保温时间均可抑制表面起泡的产生。
关键词:6061铝合金热处理表面起泡
Abstract: In 6061 aluminum alloy liner heat treatment to produce a surface bubbling phenomenon of bubble, organization, composition, and blistering replicate test, to determine the cause of bubbling is hydrogen environment to surface blistering. The test results show that reducing furnace water vapor content, lower heating temperature, holding time could inhibit the decrease of foaming on the surface generation.
Key words: heat treatment 6061 aluminum alloy surface blistering
引言
6061铝合金为Al-Si-Mg系可热处理强化合金,具有成形性好、耐蚀性强、强度较高等特点,普遍用来作为复合气瓶的内胆材料[1]。内胆的制造工艺流程为:坯料热挤压→拉伸→旋压→收口→热处理等工序。在本公司内胆制造过程中,热处理淬火后表面出现起泡现象,并且导致胆体力学性能试样在拉伸试验时,延伸率大幅降低,不能满足使用要求。起泡现象仅出现在夏季,其他季节未出现。
1,表面起泡情况及组织、成分检验
出现在内胆表面的起泡十分细小,呈气泡状凸起,沿材料变形方向稍有拉长,~1mm左右
,如图1所示。
图1. 胆体表面气泡图2. 气泡横向显微组织 100×
将气泡横向剖开,断面显微组织如图2所示。气泡空腔两端与再结晶晶界相连,气泡具有一定的深度,并且周围基体有疏松现象出现。掀开气泡,在气泡基体位置进行微区元素能谱分析,结果如图3、表1所示。可以看出气泡处含有较多的O、C、Si、Mg、Fe元素,较高的O元素含量说明产生了氧化现象。
0
1
2
3
Al
O
C Fe Mg Si
图3 起泡基底处微区元素能谱分析
图3 能谱分析图像
元素
质量百分比(wt%)
O
Al
Si
Mg
Fe
S
P
表1 微区处成分
2,对力学性能的影响
表面起泡与未起泡材料T6状态的拉伸性能对比如表2所示,可以看出试样表面产生气泡后,延伸率大幅降低。其原因是气泡深入基体,相当于存在裂纹,对基体产生割裂作用,引起材料早期断裂