织构对5005A铝合金阳极氧化条纹的影响

吴广奇，李永锋，刘 辉，程剑南

(中铝河南洛阳铝加工有限公司，洛阳471000)

0 前言

5005A铝合金阳极氧化板以其质量轻、更耐刮伤以及新颖独特、金属质感强、具有优良的散热性能、环保无毒、不吸尘且容易清洗等优点，在通讯器材、家用电器、建筑行业等行业得以更加广泛的应用。本文通过对5005A合金阳极氧化后表面条纹分析，研究不同的热轧工艺、退火工艺和冷轧工艺下的织构对氧化条纹的影响，从而找到消除5005A铝合金阳极氧化板条纹缺陷的方法。

1 条纹缺陷分析

按照图1的方法将5005A铝合金产品进行表面、截面取样，对其进行模拟阳极氧化。对出现的表面条纹采用能谱扫描和X衍射分析方法进行分析，结果见图2。

图1 5005A合金产品取样示意

图2 能谱扫描和X衍射分析方法织构比例分析

由图2可知，氧化条纹内部组织有明显的不同：条纹部分变形织构较多，且织构排布不均匀；无条纹的部分立方织构和变形织构数量比例相对均匀。

分析认为产生条纹的原因为材料内部织构取向不均匀。

2 试验方案

选用三种不同的生产工艺方案对5005A合金进行试验，同时模拟阳极氧化试验进行表面评价。

试验流程：铸锭铣面→热轧至厚度8.0mm（不同的轧制速度得到不同的终轧温度）→冷轧→中间退火→成品轧制至3.0mm→取样模拟阳极氧化试验→表面评级。

模拟阳极氧化工艺：表面预处理（清洗） →碱洗3 min→酸洗→ 氧化30 min。

氧化表面质量评级：A、B、C、D，代表表面的好坏依次降低。

3 试验结果

3.1 不同热轧终轧温度对氧化条纹的影响

对不同的终轧温度生产的5005A 3.0mm厚度的产品进行阳极氧化表面分析，分析结果见表1。由表1可知，终轧温度高（310℃）的表面质量较终轧温度低的（280℃）表面条纹较少，表面质量较好，表面达到C级水平。

表1 不同热轧温度对氧化条纹的影响

对热轧温度280℃、310℃的5005A合金做表面晶粒取向分析及其织构比例分析，结果见图2、图3和表2。由此可知，280℃终轧温度的5005A合金板材的CUBE织构（立方织构）比例比310℃时的要少。因为终轧温度低，热轧卷原始的再结晶组织（立方织构）少，轧制到成品卷材时遗留的立方织构也相对较少，变形织构相对较多，阳极氧化后表条纹也较多，故而表面不合格。

图2 终轧温度280℃表面晶粒取向分布

图3 终轧温度310℃表面晶粒取向分布

表2 织构组成比例

3.2 不同中间退火温度对氧化条纹的影响

热轧终轧温度310℃时，采用不同的中间退火温度对5005A合金产品进行退火。样品经模拟阳极氧化后，不同中间退火温度对氧化条纹的影响结果见表3。由表3可知，经300℃中间退火的5005A合金产品表面为C级，经330℃中间退火的5005A合金产品表面较好，达到B级。

表3 不同中间退火温度对氧化条纹的影响

对中间退火温度310℃、330℃的5005A合金做表面晶粒取向分析及其织构比例分析，结果见图4、图5和表4。由此可知，330℃中间退火的卷材CUBE织构（立方织构）比例比300℃时的要多。分析原因认为，330℃中退温度高于5005A合金完全再结晶温度，变形织构转变成再结晶组织（立方织构）的数量相对较多，轧制到成品卷材时立方织构也较多，故而阳极氧化后表面条纹也较少。

图4 中退温度310℃表面晶粒取向分布

图5 中退温度330℃表面晶粒取向分布

表4 织构组成对比

3.3 不同成品道次加工率对氧化条纹的影响

在前两种试验的基础上，采用不同的冷轧道次加工率生产的产品模拟阳极氧化后结果见表5。由表5可知，冷轧道次加工率40%时，表面质量完全看不到条纹，达到A级；而30%道次加工率的产品表面条纹较少，达到B级。

表5 不同成品道次加工率对氧化条纹的影响

通过对比晶体取向及织构比例：30%成品道次加工率生产的卷材CUBE织构（立方织构）比例比40%时稍多一点，但变形织构比例少。分析认为加工率大产生的变形织构数量相对较多，在加工率40%情况下达到各种织构相对分布较均匀，阳极氧化后表面较细腻，看不到表面条纹。结果见图6、图7和表6。

图6 成品道次加工率30%表面晶粒取向

图7 成品道次加工率40%表面晶粒取向

表6 织构组成对比

4 结论

（1）织构的组成决定5005A铝合金板材阳极氧化条纹。

（2）通过控制热轧终轧温度310℃、中间再结晶退火温度为330℃、道次加工率控制在40%，可以改变变形织构和立方的组成，阳极氧化后产品表面条纹可以消除。