合金元素和熱處理對Al-Mg-Si基汽車車身板材組織和性能的影響.pdf

1、本論文采用正交設(shè)計法研究了Al-Mg-Si基鋁合金中合金元素和熱處理制度對合金力學(xué)性能、成形性能和顯微組織的影響,優(yōu)化出最佳合金成分和熱處理制度.利用金相顯微鏡、透射電鏡(TEM)、能譜分析(EDS)、掃描電鏡(SEM)、DSC、電子探針(EMPA)、X射線衍射儀、電子萬能拉伸機、顯微硬度計等一系列分析測試手段,研究了Mg、Si、Cu、Zr對合金力學(xué)性能,沖壓性能和顯微組織的影響,固溶溫度、自然時效、預(yù)時效對合金力學(xué)性能的影響以及該合金

2、的時效強化機制.研究結(jié)果表明:1. Cu、Mg、Si、Zr對合金強度影響由大到小的順序是:Si、Cu、Mg、Zr,對б<,0.2>/б <,b>影響最大的是Zr,對r值影響最大的是Cu,Cu、Mg、Si、Zr對n值影響不大.2.微量Zr在Al-Mg-Si基車身板材鋁合金中主要以粒狀β'(Al<,3>Zr)彌散相存在,β'(Al<,3>Zr)彌散相能抑制再結(jié)晶,產(chǎn)生亞結(jié)構(gòu)強化和彌散強化,Zr含量為0.2wt.﹪時,合金的成形性能明顯改善.

3、3.固溶處理溫度升高,α固溶體中Si含量增加,Mg含量則無明顯變化,人工時效時合金強度和硬度增加.4.合金自然時效主要產(chǎn)生G.P.區(qū),人工時效主要強化相為β'(Mg<,2>Si).在本實驗范圍內(nèi),淬火和人工時效之間的室溫放置,能引起合金硬度下降,室溫放置時間越長,人工時效后試樣硬度越低,合理的預(yù)時效溫度和過剩Si,能有效的減輕自然時效對合金性能的不利影響.5.合金最佳成份是Al-0.95Mg-1.35Si-0.35Mn-1.2Cu-0.

4、20Zr-0.01Ti,最佳熱處理工藝是550℃+30min固溶→150℃+5min預(yù)時效→自然時效→175℃+5h人工時效6.合金T<,4>狀態(tài)下與6010的成形性能指標合金相比,σ <,0.2>/σ<, b>小了20﹪,n值相等,r值大了4.3﹪,δ大了8.3﹪,T<,4>綜合成形性能優(yōu)于6010合金T<,4>綜合成形性能.人工時效后,合金抗變形能力與抗壓痕能力優(yōu)于傳統(tǒng)車身板材.研究結(jié)果為設(shè)計高性能汽車車身板材提供了有效的途徑,對于