详情

原文传递汽车车身用6xxx系铝合金板材固溶及预时效的研究

论文题名：	汽车车身用6xxx系铝合金板材固溶及预时效的研究
关键词：	6xxx系铝合金板材;汽车车身;预时效工艺;固溶处理技术;微观结构
摘要：	虽然6xxx系铝合金已成为理想的轻质汽车车身板材料，但目前仍存在成形性不能满足实际冲压生产的要求，以及无法借助汽车车身的烤漆涂装工艺显著硬化甚至还出现了烤漆软化，这两大根本问题严重阻碍了其在汽车车身中的广泛应用。本研究为国家“863”计划项目“高成形性铝合金汽车车身板制造工艺技术”的部分内容，旨在开发出能同时显著改善6xxx系铝合金车身板冲压成形性和烤漆硬化性的最终热处理工艺技术。采用光学显微镜、XRD、织构测定、差热分析、拉伸力学性能测试等方法系统研究了固溶时间和固溶温度对Al-1.3Mg-1.3 Si-0.6Cu-0.3Mn-0.3Fe冷轧铝板中合金相的溶解、板材的再结晶行为、冲压成形性及烤漆硬化性的影响。同时，针对四种不同停放时间（10min、8h、48h、2周）的铝板，在很宽的预时效加热温度范围(60℃～400℃)、较宽的预时效加热时间范围(10s～15min)内系统研究了预时效工艺制度对合金板材冲压成形性及烤漆硬化性的影响。结果表明: 　　1、540℃～560℃固溶处理时，冷轧Al-1.3Mg-1.3 Si-0.6Cu-0.3Mn-0.3Fe合金板材的再结晶速度极快，保温10s时合金板材即充分再结晶，并形成以Cube+ND20取向为主的再结晶织构，延长保温时间至120min以上，再结晶晶粒大小及取向均无明显变化。　　2、冷轧合金板材中存在Al3FeSi和Al6Mn等不可溶合金相，及Al1.9CuMg4.1Si3.3、Al2Cu和Mg2Si等可溶合金相。固溶温度升高，合金板材中残留第二相粒子数量减少，铝板的强度单调增大，延伸率和n、r值变化不大。　　3、Al-1.3Mg-1.3Si-0.6Cu-0.3Mn-0.3Fe冷轧铝板的最佳固溶制度为:540℃～560℃×10min～1min，固溶时间可随固溶温度的升高而适当缩短。　　4、6xxx系铝合金车身板固溶处理水淬后至预时效前的室温停放时间越短，预时效处理改善6xxx系铝板的冲压成形性作用越明显。　　5、固溶水淬后室温停放10min的铝板，最佳的预时效制度为140℃×12min，铝板经上述工艺制度预时效处理后的σ0.2≤142MPa、σb≥266MPa、δu≥18.4％、δb≥24％、n≥0.26、r15≥0.66，再经170℃×30min烤漆后其σ0.2≥225MPa。　　6、固溶处理水淬后室温停放8h的铝板，最佳的预时效制度为190℃×9min，铝板经该工艺制度预时效处理后的σ0.2≤150MPa、σb≥269MPa、δu≥18％、6它22.7％、n≥0.24、r15≥0.44，再经170℃×30min烤漆后其σ0.2≥215MPa。　　7、固溶处理水淬后室温停放48h的铝板，最佳的预时效制度为300℃×3min，铝板经该制度预时效处理后的的σ0.2≤157MPa、σb≥264MPa、δu≥16％、δb≥22％、n≥0.21、r15≥0.68，再经170℃×30min烤漆后其σ0.2≥220MPa。　　8、固溶处理水淬后室温停放2周的铝板，最佳的预时效制度为240℃×4min，铝板经该工艺预时效后的σ0.2≤166MPa、σb≥305MPa、δu16％、δb22.4％、n≥0.23、r15≥0.7，再经170℃×30min烤漆后其σ0.2≥240MPa。
作者：	赵幸锋
专业：	材料学
导师：	赵刚;田妮
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东北大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文