熱處理及預(yù)變形對(duì)汽車車身用Al-Mg-Si合金組織與性能的影響.pdf

1、汽車輕量化是解決能源危機(jī)、環(huán)境污染及安全問題的有效途徑，鋁合金作為汽車輕量化的主要用材，越來越受到國內(nèi)外政府、企業(yè)及科研人員的關(guān)注，而Al-Mg-Si合金憑借著其優(yōu)良的綜合性能成為了汽車輕量化的首選材料，但該系鋁合金板材存在著自然時(shí)效過程中的“停放效應(yīng)”以及烘烤硬化速率較慢等問題，制約了其在實(shí)際生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。本文以此為研究背景，以6016鋁合金為研究對(duì)象，通過金相顯微組織觀察、掃描電鏡（SEM）、電子背散射衍射（EBSD）、透射電鏡

2、（TEM）、硬度測試、拉伸性能測試、成形性能測試等觀察測試手段，研究了熱處理及預(yù)變形對(duì)汽車車身用Al-Mg-Si鋁合金組織性能的影響，以及冷軋變形過程中織構(gòu)的演變規(guī)律，將微觀組織與宏觀力學(xué)性能結(jié)合起來，試圖通過調(diào)整熱處理及加工工藝，找到既能加快合金強(qiáng)化相時(shí)效析出又能抑制自然時(shí)效不利影響的工藝參數(shù)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴雙級(jí)淬火工藝在一定程度上可以有效抑制自然時(shí)效對(duì)板材力學(xué)性能的影響，還能促進(jìn)板材的快速時(shí)效強(qiáng)化，但如果淬火溫度

3、太低（70℃），板材自然時(shí)效的抑制作用不明顯，淬火溫度過高（130℃），合金板材在烤漆前的強(qiáng)度較高，不利于沖壓成形，所以當(dāng)淬火溫度居中（100℃）且保溫時(shí)間為50min~60min時(shí)，不但板材自然時(shí)效的抑制作用明顯，且烤漆硬化效應(yīng)最高。⑵隨著淬火保溫時(shí)間的延長，板材硬度達(dá)到峰值所需時(shí)間縮短，但峰值硬度呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，當(dāng)保溫時(shí)間為40min~60min時(shí)，合金的峰值硬度在108HV~110HV，且峰值硬度出現(xiàn)的時(shí)間在60min~

4、90min之間；當(dāng)自然時(shí)效時(shí)間小于1天時(shí)，淬火保溫5min~20min即可大幅度促進(jìn)板材的烤漆時(shí)效速度；當(dāng)自然時(shí)效時(shí)間為1~3天時(shí)，淬火保溫時(shí)間需要在40min~60min才能有效促進(jìn)烤漆硬化效率；當(dāng)自然時(shí)效時(shí)間在1周以上時(shí)，淬火時(shí)間需保持50min~60min之間，才能使烤漆態(tài)合金板材滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。⑶隨著冷軋變形量的增加，合金內(nèi)的位錯(cuò)密度逐漸增加，板材的強(qiáng)度逐漸升高，塑性逐漸下降，且自然時(shí)效對(duì)板材力學(xué)性能的影響也更弱；經(jīng)過烤漆時(shí)效

5、后，板材的強(qiáng)度和延伸率均有提升；在同一變形量下，隨著時(shí)效溫度的升高，合金達(dá)到峰值硬度的時(shí)間在縮短，在相同時(shí)效溫度下，板材的峰值硬度隨著變形量的增加出現(xiàn)時(shí)間越短，且峰值硬度更大。⑷隨著變形量的增加典型的形變織構(gòu) Copper{112}<111>、S{124}<211>會(huì)逐漸取代再結(jié)晶織構(gòu) Cube{001}<100>成為主要且穩(wěn)定的取向，其中Cube織構(gòu)有利于板材的塑性成形，而Copper織構(gòu)對(duì)合金強(qiáng)度的提升有較大的幫助。當(dāng)形變量低于20