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摘要:蛇形轧制技术是近年来兴起的一种新型的轧制加工技术,相对于其它非对称轧制技术,其最大的特点是同时存在异速比和水平错位量两个非对称因素。已有研究表明蛇形轧制技术能够克服异步轧制在板材生产中轧板弯曲严重的难题,并且可以增加轧板内的剪切变形,对组织和性能产生一定影响。但目前关于蛇形轧制技术的研究报道很少,尤其是蛇形轧制工艺对轧板曲率的影响规律仍不清晰,同时也缺乏针对蛇形轧制直板组织和性能的研究。本文以AA7050和AA1060铝合金为研究对象,首先针对蛇形轧制工艺参数(错位量、异速比和压下率)对轧板曲率的影响进行研究,探讨获得蛇形轧制平直板材的优化工艺条件;进行嵌钉实验,观察板材在蛇形轧制过程中的变形行为;利用金相、X射线衍射、电子背散射衍射和拉伸试验等测试方法分析蛇形轧制直板的微观组织、织构和力学性能,并将结果与对称轧制板材比较,评价蛇形轧制对板材组织和性能的影响规律。主要结论如下:(1)在蛇形轧制过程中,压下率、错位量和异速比均对两种材料的轧板曲率有较大影响。在目前的研究范围内,当压下率和错位量一定时,随着异速比的增大,轧板曲率的绝对值呈现出先减小后增大的趋势,轧板的弯曲方向也会发生改变,轧板倾向于弯向快速辊一侧,通过调节异速比的大小可得到曲率较小的平直轧板。(2)两种材料嵌钉位置的变形情况表明,与对称轧制对比,蛇形轧制能够提高轧板中心的剪切变形以及同向剪切在板材内的比例。与AA7050相比,A1060铝板的剪切变形沿轧板厚度方向分布更为均匀。(3)对AA7050铝合金蛇形轧制直板组织和性能分析结果表明:蛇轧板材不同位置处的平均晶粒尺寸均小于相应位置的对称轧制板材。蛇形轧制板材的上下表面附近呈现出初步的剪切织构,而在板材中心部位呈现出正交对称的轧制织构;蛇形轧制板材在各个厚度层的硬度值均高于对称轧制,且硬度值随错位量的增大而提高;蛇形轧制试样的强度略高于对称轧制试样,但二者的塑性相差不大。(4)对AA1060铝合金蛇形轧制直板的组织性能分析表明,蛇形轧制样品的晶粒组织比对称轧制样品更均匀,内部大角度晶界所占比例更多。力学性能测试结果所体现的蛇形轧制与对称轧制差异与AA7050铝合金基本一致:蛇形轧制板材在各个厚度层的硬度值均高于对称轧制,且均匀性得到提高,而且当错位量增大时,所得轧板的显微硬度值也得到提高;蛇形轧制试样的强度略大于对称轧制试样,但二者的塑性相差很小。