详情

原文传递 Mg2Si粒子组态对车身用Al-Mg-Si合金板材n、r值的影响

论文题名：	Mg2Si粒子组态对车身用Al-Mg-Si合金板材n、r值的影响
关键词：	汽车车身;铝合金板材;硅化镁粒子组态;应变硬化指数;塑性应变比
摘要：	Al-Mg-Si系汽车用合金是可热处理强化的铝合金，因其具有优良的性能和广阔的应用前景，被广泛用于汽车车身覆盖件。通常，该系合金板材基体中存在大量第二相粒子，其中最主要的是Mg2Si粒子。对于汽车车身用金属板材，应变硬化指数n和塑性应变比r值是评价其冲压成形性的关键性能指标。然而，有关Al-Mg-Si系车身用铝板中第二相粒子组态与其成形性指标间的关系规律尚不清楚。　　本文在实验室制备出7种Mg2Si含量的Al-Mg-Si系铝合金板材，结合热处理工艺调控Mg2Si粒子组态，并通过拉伸试验研究了Mg2Si含量及其组态对Al-Mg-Si合金板材n值和r值的影响规律，以明确Al-Mg-Si系铝合金中第二相粒子与其冲压成形性间的关系规律，为进一步优化Al-Mg-Si系铝合金板材的显微组织、改善其冲压成形性奠定基础。得到的主要研究结论如下: 　　1.7种Mg2Si含量的冷轧态合金板及经过200℃～500℃退火的合金板中，均存在尺寸约2-8μm的灰白色块状或短棒状AlFeSi相，2-3μm灰色块状或短棒状Si相以及尺寸小于1μm的黑色点状Mg2Si相。Mg2Si含量增多，对合金基体中AlFeSi相和Si相无明显影响。当Mg2Si含量小于1.27％，合金基体中尺寸为1μm以下的点状Mg2Si相数量随Mg2Si含量增加而增多;当Mg2Si含量超过1.52％，合金基体中尺寸为1μm以下的点状Mg2Si相数量无明显变化，但合金基体中出现大量尺寸在2-15μm的Mg2Si结晶相，且其数量随Mg2Si含量增加逐渐增多。随Mg2Si含量增加，冷轧态合金板中纤维状晶粒越来越细。退火温度升高，7种合金板材中Mg2Si相粒子数量逐渐减少，尺寸逐渐增大。　　2.7种Mg2Si含量的T4态及T6态合金板中，尺寸小于1μm的黑色点状Mg2Si相完全固溶到基体消失，Mg2Si含量增加对灰白色AlFeSi相和灰色Si相尺寸及数量无明显影响。当Mg2Si含量小于1.27％，T6态合金中纳米级的Mg2Si析出相逐渐增加;当Mg2Si含量超过1.52％，T4态及T6态合金基体中尺寸超过2μm的Mg2Si结晶相数量逐渐增加，T6态合金中纳米级的Mg2Si析出相无明显变化。随着Mg2Si含量增加，T4态及T6态合金板材等轴晶尺寸逐渐减小。　　3.Mg2Si含量增加对T4态、T6态合金及退火合金板材的应力应变曲线形状无明显影响，但T4态与T6态合金板材的应力应变曲线形状略有差别，退火态合金板材的应力应变曲线上出现了锯齿效应。应变增大，不同Mg2Si含量不同热处理状态的合金板材的nc值均呈现出先逐渐增大后趋于平缓，ns值先增大后减小，r值在应变超过3％后基本保持不变的规律。　　4.随Mg2Si含量增加，T4态和T6态合金板材的屈服强度和抗拉强度均呈现出先逐渐增大后趋于平缓的趋势，其总延伸率和均匀延伸率则呈先增大后减小的趋势;退火态合金板的屈服强度和抗拉强度均呈现出增大的趋势，其总延伸率和均匀延伸率则呈减小的趋势。　　5.随Mg2Si含量增加，T4态、T6态及退火态合金板材的连续应变硬化指数nc值、瞬时应变硬化指数ns值和塑性应变比r值总体均呈减小的趋势。　　6.退火温度升高，7种合金板材的屈服强度和抗拉强度呈先减小后趋于平缓的趋势，延伸率和均匀延伸率呈先增大后减小的趋势，合金板材的连续应变硬化指数nc值呈增大的趋势，瞬时应变硬化指数ns先增大后趋于平缓，r值呈现出增大的趋势。
作者：	孟令娟
专业：	材料学
导师：	田妮
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东北大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文