从铝箔开裂谈织构分析

去年帮下游易拉罐厂调铝箔轧制工艺,撞了大南墙。 换了三批坯料。没用。 金相看晶粒大小没差,成分也卡在合格范围内。就是轧到0.05mm就成片出针孔,边缘一拉就裂。

被忽略的晶体“站队”

很多做轧制工艺的,开口先聊成分,再聊晶粒度,很少有人第一反应想到织构。 说白了,织构就是多晶体里晶粒的站队。完全随机的状态下,各个方向的晶粒都有,性能各向同性。可只要你加工、退火,晶粒就会跟着往舒服的方向靠,一大群人站成同一队列,就成了强织构。 织构不影响成分,不改变晶粒尺寸,就是改了不同方向上的性能。塑性成型里,要命的很多时候就是这个取向不对。
金属铝箔轧制织构XRD极图测试结果
金属铝箔轧制织构XRD极图测试结果
我们当时把样品送回去打了极图,结果一目了然。客户为了降低轧制力,私自把中间退火温度从320℃提到了380℃,再结晶过程中,不利{100}取向的晶粒疯长,把需要的轧制织构挤没了。

从测试到工艺落地的边界

拿到织构数据不是结束,是调工艺的开始。很多人觉得织构分析是实验室玩的花样,跟量产没关系,那是没碰到卡脖子的问题。 我们当时算过,示例数据:320℃退火时,目标{112}<111>织构占比大概65%;升到380℃,直接掉到30%出头。有利织构占比每掉10%,针孔率就涨30%,这个对应关系,没测织构之前,我们猜破头也想不到是退火温度惹的祸。 不过话说回来,织构调控也不是想怎么样就怎么样,处处都是边界。你想要更高占比的有利织构,就得压着退火温度不能太高,可温度太低,坯料软化不够,轧制力超了设备负载,还会加快轧辊磨损。我们当时试了三次,最终定在340℃,保温时间比原来缩一小时,既把有利织构拉回了60%以上,轧制力也没超设备的安全线。
不同退火温度铝箔织构占比柱状图
不同退火温度铝箔织构占比柱状图
改完工艺上线,第一批料的针孔率直接掉了80%,解决问题。

织构分析的坑

织构分析的坑
织构分析的坑
干了十几年工艺,我碰过不少织构分析的坑。 最常见的就是为了测织构而测织构。拿EBSD拍了一堆漂亮的取向图,写了十几页报告,就是不说工艺该往哪个方向改。说白了,那是给论文写的,不是给产线用的。 还有就是啥问题都往织构上推。我前两年帮客户查铜排导电率不达标的问题,一开始顺着思路怀疑是表层织构不对,花了三天测极图,折腾半天,最后发现就是原料杂质含量超标了0.2个百分点,白忙活。 还有一个很容易踩的,就是拿实验室小样品的结果直接放大到量产。实验室的坯料是均匀加热,量产线上的卷料,芯部和边部的温度差能差四五十度,织构占比差十几个点很正常,不能拿着中间一个点的结果就定全卷的工艺。 其实织构分析没那么玄乎,就是帮你把眼睛看不见的晶体取向差异,摆到台面上。比起瞎蒙乱撞调工艺,花一天时间测个织构,找准问题方向,怎么算都划算。 当然了,也别神化它。它就是个工具,帮你排除错误选项的工具而已。
免责声明:市场有风险,选择需谨慎!此文仅供参考,不作买卖依据。如有侵权请联系删除。
文章名称:从铝箔开裂谈织构分析
文章链接:https://m.yqhljx.com/list_11/4073.html