3003铝合金板冷热循环实验的失效机制研究

徐成志，万宝伟，任素贞，董则防，张彩龙

(江苏鼎胜新能源材料股份有限公司，江苏 镇江 212141)

3003铝合金具有可塑性强，耐蚀性能优异以及可回收利用等特点，广泛应用于加工制造业中[1]。在生活厨具不粘锅行业中，与传统的铁锅相比，铝合金不粘锅具有热传导高、不易生锈、质量轻、容易清洗等优点，其所占市场预测份额逐年升高。它的基本制造过程为铝合金板→拉深成型→修边→清洗→熔射→冷热循环工序→涂覆→固化→成品检验等工序。不粘锅铝合金板基材一般要求是全软状态，而3003铝合金属于不可热处理强化铝合金，是通过对板坯进行冷压延变形加工，再通过成品热处理工艺调整其力学性能[1-3]。这类产品通常要求材料具备深冲性能[4]。在铝合金不粘锅制备过程，需要拉深20 cm～30 cm高度和进行冷热循环试验，因此对3003铝合金板的力学性能提出了很高的要求，要求其板材力学性能优异、具有细小均匀的等轴晶、细小弥散分布的第二相组织[5-7]。3003铝合金板材的生产过程，传统方法是采用铸锭→铣面→均匀化处理→热轧→热精轧→冷轧→热处理等工序，该工艺生产周期长、能耗大、成本高。本次试验主要针对采用铸轧法生产的不粘锅圆片料在后续制造不粘锅的冷热循环工序中开裂的原因进行分析研究。

1 试验过程

以铸轧法生产3003铝合金板为研究对象，其成分示于表1。按照化学成分配料，将重熔铝锭和中间合金放入熔炼炉中进行熔炼，铸轧生产过程中加入钛丝细化晶粒，经过铸轧得到铸轧板坯，再冷轧到成品厚度2.5 mm，进行成品退火热处理，得到3003-O铝合金板，经过圆片机模具加工成2.5 mm×380 mm规格的圆片。……