親水箔延伸率異常降低的形成原因分析

周樹德

（新疆眾和股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

親水箔延伸率決定了親水箔的成型能力，是親水箔的核心指標之一，生產過程中經常性會遇到延伸率異常降低的情況，從而因性能不合格而產生大量廢品。筆者使用北京科技大學L145型掃描電子顯微鏡，日本EXl-1050三維視頻顯微鏡等試驗測試手段，從分析沁水箔的麻點缺陷入手，找到了導致親水箔延伸率異常降低的原因并提出了相應的解決方法。

1 親水箔延伸率異常降低時的特征表現

當確認成分、晶粒度、退火溫度等均沒有異常后，親水箔延伸率異常降低與親水箔麻點缺陷的出現基本完全同步，也就是說：當麻點缺陷出現時，親水箔延伸率就出現明顯下降。而麻點出現在親水箔成品試樣拉伸過程中，筆者對拉伸試樣中的麻點位置進行斷口形貌觀察，發現拉伸試樣表面出現一些中心弧狀下陷類似起皮的光亮點，可以從斷口形貌特征判斷出試樣斷裂源于這類亮點的聚集部位。依照麻點形貌特點，將麻點劃分兩類：滑移線型麻點，麻點中間下陷，同時對稱分布四根滑移線，中心下陷部分存在一條與鋁箔軋制方向垂直的中間脊梁，其具體形貌如圖1；陷坑型麻點為第二類，它的表觀形貌就是垂直于軋制方向的下陷的小溝槽，這類麻點通常大范圍密集出現，具體形貌如圖2所示。

圖1 滑移線型麻點

對麻點試樣進行統計后發現：其一，滑移線型麻點占了麻點總數的絕大部分。滑移線型麻點離散出現，同一個拉伸試樣上，如果出現滑移線型麻點，通常就不會再有陷坑型麻點出現。其二，一旦陷坑型麻點出現，麻點數目就非常大，麻點與麻點之間往往連成一片，此時親水箔試樣的各項性能指標都會全面大幅度下降。

圖2 陷坑型麻點

2 麻點組織特征分析

筆者從研究麻點組織特點出發對麻點進行了分類分析。

2.1 滑移線型麻點

筆者將試樣從麻點中心剖開并拋光，通過觀察滑移線型麻點本身組織特征來判斷導致試樣拉伸斷裂的主導原因：將麻點從對稱的滑移線間分開，拋光清洗后觀察其微觀組織形貌特點。

圖3 滑移線型麻點剖面形貌

從照片可以發現，拉伸試樣斷口部位疏松多孔，存在直徑在10多微米的小坑在麻點中心至麻點邊緣，有一條明顯壓合的接口，說明麻點部位必是組織疏松，正是疏松部位在試樣拉伸過程中的裂紋擴展并快速斷裂而導致了延伸率的大幅下降。

2.2 陷坑型麻點

選取麻點明顯的拉伸試樣，將拉伸樣從麻點中心剖開后拋光，觀察拉伸斷口處拋光試樣微觀組織形貌。由麻點微觀組織照片可以發現：拉伸樣斷面組織明顯分層；麻點部位顯示多孔疏松的狀態、組織內部存在大量大小在3微米～6微米的孔洞。

2.3 無麻點拉伸試樣斷面形貌

為了與正常情況下的試樣拉伸組織狀態做對比，筆者選擇各方面性能正常的親水箔拉伸試樣，拋光后觀察斷口組織形貌特點。正常試樣斷口位置組織明顯致密，沒有空洞類組織缺陷，更沒有組織分層的情況出現。

3 麻點形成原因及顯現過程

通過筆者大量的缺陷樣觀察與統計，完全確認：正是麻點的存在導致了親水箔延伸率的異常降低。而親水箔麻點主要表現形態為滑移線型麻點和陷坑型麻點兩種。通過兩種麻點內部組織結構的電鏡分析，可以確認：麻點位置組織的疏松多孔導致的組織的不連續。對塑形體冷加工而言，能導致這種流動性差異的可能原因：一是麻點部位與其周邊組織的力學性能有差異，如晶型、成分差別導致的力學性能差異、硬度、塑性等；二是麻點部位與其它部位存在物質上的不連續性，這種情況在就冷加工而言，一般都指的是微裂紋，孔洞等易導致組織內部應力集中最終誘發裂紋形成并擴展的組織缺陷。

4 研究結論與解決辦法

如果鋁液除氣不凈，導致大量氫氣溶解于鋁液中，便會導致鑄軋過程中形成氣孔。而如果鑄軋加工率不夠，便會導致鑄軋板組織本身疏松、多孔、分層。這些氣孔，組織空洞和疏松部位不能通過后繼的冷軋和退火處理而消除，這些部位便成為親水箔拉伸過程中良好的裂紋形成和擴展源。針對麻點的特征形貌可以得到如下結論：①滑移線型麻點的產生源于鑄軋工序除氣不善，鑄軋組織氣泡是形成這類麻點的主要原因。②陷坑型麻點的產生源于鑄軋組織疏松多孔已經分層的缺陷，造成這種缺陷的主要原因是鑄軋加工率太小。③要解決親水箔由于麻點出現而導致的延伸率下降問題，需要針對麻點的不同類型采用針對性辦法：滑移線型麻點需要加強除氣方面的工藝控制，如精煉和在線除氣過程；陷坑型麻點需要增大鑄軋加工率以減少組織缺陷，如增大鑄軋區、降低鑄軋速度等辦法。

5 結語

就以鑄軋毛料為基礎的整個親水箔生產加工工藝過程而言，親水箔麻點缺陷的出現并不奇怪，只要能認準麻點種類并認清麻點出現的主導原因，解決親水箔麻點的方法就很簡單。筆者在現場綜合采用加強除氣、提高鑄軋加工率等方法，圓滿解決了因麻點導致的延伸率異常下降問題，說明上述的麻點形成原因分析和對應的解決方法，都是完全正確的。

[1]靳光榮,黎寅基．雙合鋁箔暗面產生亮點的原因及預防措施[J]．輕合金加工技術．1998．(8)：21 ～ 22．

[2]周亞軍,周宏慧．鋁材軋制加工過程中的摩擦特點及影響[J]，鋁加工，2005，(4)：17 ～ 21．