汽车车身板用铝合金的成形性与烘烤性能

以6061合金板材为研究对象,研究了预变形量、烘烤时间和烘烤温度对合金板材烘烤硬化性能的影响。结果表明,6061合金适宜的烘烤制度为预变形量3%、烘烤温度为170¹85℃、烘烤时间为30 min左右;合金的烘烤硬化性能主要与合金中Mg5Si6相的析出有关。     

汽车车身板用铝合金焊接工艺及其性能研究

采用双丝MIG焊对汽车车身板用6082-T6铝合金进行焊接,研究了焊接电流对焊接接头力学性能与耐腐蚀性能的影响规律,通过金相显微镜(OM)观察了焊接接头不同焊接电流下焊缝区与热影响区的显微组织。研究结果表明,6082-T6铝合金随着焊接电流的上升,焊缝区的组织有不断粗化的趋势,共晶组织从不连续的条状分布演变为连续的网状分布,而热影响区组织中时效析出的Mg_2Si相不断聚集长大,焊缝的力学性能上升,而腐蚀性能降低。     

车身用6022铝合金热加工图及组织演变

利用Gleeble-3500热模拟试验机测定了6022铝合金的应力应变行为,基于动态材料模型,构建了热加工图。观察了不同变形条件下的金相组织。实验结果表明:当形变量为60%时,6022铝合金热加工图中存在局部较高的功率耗散区(加工温度为440~550℃、应变速率为0.01~1 s~(-1)时),达30%以上,为实验材料的最佳热加工区,在该区域热变形后,材料晶粒细小;热加工图中存在3个失稳区,加工温度为300~390℃,应变速率为0.01~0.02 s~(-1);加工温度为300~340℃,应变速率为0.4~10 s~(-1);加工温度为470~500℃,应变速率为0.6~10 s~(-1)。实际热加工过程中应避开此区域,防止材料内部微观缺陷的产生。     

汽车车身板的喷涂修复与性能研究

采用火焰喷涂的方法对汽车车身板进行了喷涂修复,研究了不同热处理温度对喷涂修复涂层形貌、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,对原始修复涂层进行热处理后的磨损失重都有不同程度的降低,且随着热处理温度的升高,磨损质量损失呈现先降低而后升高的趋势,在热处理温度为900℃时,涂层的磨损质量损失最小。随着热处理温度的升高,涂层的腐蚀质量损失呈现先增加而后降低最后又增加的趋势,在热处理温度为500℃时涂层的腐蚀质量损失最小。     

微量Sc及热处理对AA6022合金组织与性能的影响

采用铸造及锻造变形方法制备了含Sc的AA6022铝合金。采用X射线衍射分析、金相显微镜、扫描电镜观察及力学性能测试等方法,研究了微量Sc及时效处理工艺对合金的组织与性能影响。结果表明,添加0.15%～0.30%的Sc能明显细化铸态合金的晶粒,其平均尺寸从323μm降低到31μm。拉伸性能测试显示,自然时效(T4态)后,Sc的添加并未明显提高合金的抗拉强度,但伸长率却明显提高。而经过175℃保温30min的处理后(T4p),Sc的添加并未提高基体合金的强化烘烤效应,反而降低了合金的伸长率。180℃×10h峰时效处理(T6)显示,微量Sc的添加并不会明显提高合金的强度,但却提高了其塑性变形能力。     

6000系铝合金汽车板预时效及组织性能

通过硬度、拉伸和成形性实验及透射电镜、扫描电镜、能谱和金相分析,研究了Mg、Si和Mn含量的变化对6000系汽车板铝合金的显微组织、力学性能及成形性的影响,并探讨适宜的预时效处理工艺.研究结果表明:提高合金中的Mn含量,可增加合金中不可溶结晶相及弥散相粒子的数量,前者对合金的延伸率不利,后者阻碍了合金固溶处理过程中的再结晶.对于Si过剩的合金,提高合金中Mg和Si的质量比和Mn含量会使其强度升高,延伸率、应变硬化指数、塑性应变比和埃利克森值被降低.合金板材固溶处理水淬后立即预时效,较为适宜的预时效(固溶处理后立即在170℃下进行5～10 min的短时预时效)不仅能降低其自然时效的硬度,而且能提高人工时效的硬化效果,有利于车身构件的冲压成形和烤漆硬化能力的提高.     

汽车轻量化用铝合金拼焊板的研究进展

基于节约能源和减少废气排放的需要,汽车轻量化已经成为世界汽车发展的主流。各种轻量化的技术和方法逐渐发展起来,材料轻量化和结构轻量化是汽车轻量化技术中的两个重要方面。材料轻量化即指使用铝、镁合金等密度更小的材料代替传统的钢铁材料达到减重的目的;而结构轻量化则是采用一些满足使用性能的新结构来实现减重。以铝合金为母材的拼焊板,能够同时满足材料轻量化和结构轻量化的要求,是拼焊板技术未来的发展方向。从焊接方法、成形性能研究、应用的主要障碍、以及未来的发展趋势等方面综述了汽车轻量化用铝合金拼焊板的研究进展。     

6016铝合金汽车板的气垫炉式固溶工艺

为了研究铝合金汽车板气垫炉生产线的固溶工艺,利用模拟气垫炉制备的高速热风循环式固溶炉和时效炉,研究了固溶时间和冷却方式对6016铝合金汽车板固溶组织的影响及变化规律,及其对模拟烤漆前后的力学性能及成形性能、烤漆硬化性的影响规律.结果表明:水淬和风淬两种方式下,固溶时间对合金基体中析出相及再结晶过程的变化规律相似;随固溶时间增加,可溶析出相Mg2Si、Al19CuMg41Si33、Al0.56Mg044等逐渐溶解,5 min时完全溶解,Al2Fe3Si3等为不可溶合金相则基本没有变化;固溶时6016的再结晶速度非常快,1.4 min时其再结晶过程已进行完毕,随固溶时间增加,再结晶晶粒尺寸和形态变化较小;实验板材的强度、维氏硬度及成形性指标A、IE、n、r15在固溶时间为5～15 min时保持稳定,水淬的力学性能和烤漆硬化效果略微高于风淬,而成形性指标A、IE、n、r15则差别不大,风淬的A值在模拟烤漆前略优于水淬,风淬板形明显优于水淬,ABS板可用风淬代替水淬.     

冷变形对2324合金的组织和性能影响

本文通过性能测定和透射电子显微镜观察，研究了冷变形对２３２４合金的组织和性能影响，试验结果表明：随变形量的增加，抗拉强度提高，ＫＩＣ和环形应力腐蚀性能降低。当变形量为７－１３％时，２３２４合金具有良好的综合性能。     

单级时效对7475合金组织和性能的影响

采用力学和物理性能试验、金相观察、透射和扫描电镜观察等手段，详细研究了单级时效对7475合金组织和性能的影响。研究结果表明，T6状态基体析出相由G．P．区和少量的η‘相组成，晶界析出相连续，没有明显的晶问无析出带，该状态有明显的应力腐蚀倾向；残留相主要是富Cu、Cr相和少量的含Fe相，对合金韧性及塑性有较大影响；断裂以穿晶断裂为主，故影响其强度、塑性及韧性的主要因素是晶内析出相的特征，晶界的影响相对小一些。     

Effect of pre-aging on microstructure and properties of 2000 series aluminum alloy for automotive body sheets

The effect of pre-aging treatment on the tensile properties, formability and microstructures of 2036 aluminum alloy for automobile body sheets were investigated through the tensile tests, DSC analysis and TEM observation. The results show that the alloy was softened, which was pre-aged at 180℃ within 20 min and then natural aging, namely T4P. However, the yield strength decreases first and then rises. The yield strength of the alloy after T4P （10 min） reach the minimal 202.3 MPa, but the elongation and strain hardening exponent arrive at the maximum, 25.5% and 0.26 respectively, which can improve its formability effectively. In the early stage of T4P, GP zones dissolve, and generate some θ＂ nuclei, so that the strengthening effect is restrained during the natural aging following the pre-aging. With the increment of pre-aging time, the θ＂ phases are formed. The number of the θ＂ phases grows, and the strength increases sharply during the paint-bake treatment. In contrast with the 6000 series aluminum alloy for automobile body sheets, the paint-bake hardenability of the 2036 alloy is lower and its yield strength before the paint bake is accordingly higher, which will add the difficulty of forming for the sheet.     

预时效对汽车车身用Al-Mg-Si-Cu铝合金板材组织及性能的影响

研究了预时效工艺对汽车车身用Al-Mg-Si-Cu铝合金板材组织及性能的影响。结果表明,合金板材固溶水淬后进行合适的预时效处理,能够显著降低自然时效的有害作用,合金板材的成形性能及烘烤硬化能力显著提高。预时效处理后,形成的原子团簇(或GP区)尺寸明显大于自然时效形成的原子团簇(或GP区),能够作为合金主要强化相β″的形核核心,有效促进烘烤条件下β″相的析出,从而显著提高板材烤漆硬化能力。合金板材经150℃/5 min预时效后,能够获得成形性能和烘烤硬化能力的良好组合。     

6022铝合金铸态组织研究

采用金相显微镜(OM)及扫描电镜(SEM)对6022铝合金的铸态组织进行了观察,并采用能谱分析仪(EDS)对合金在凝固过程中的形成相进行了分析.结果表明,6022合金铸态组织中主要存在α-Al、Mg2Si、Si和β-Al5FeSi等相,在合金的凝固过程中,不仅产生α-Al Mg2Si的二元共晶结构,而且还产生α-Al Mg2Si Si三元共晶结构.合金凝固过程为L→α-Al L1→α-Al (α-Al β-Al5FeSi) L2→α-Al (α-Al β-Al5FeSi) (α-Al Mg2Si) L3→α-Al (α-Al β-Al5FeSi) (α-Al Mg2Si) (α-Al Mg2Si Si).     

轧制工艺对5083铝合金薄板组织与性能的影响

采用高温拉伸、显微组织观察等方法,研究温轧和冷轧工艺对2 mm厚的5083铝合金薄板的高温伸长率影响。结果表明:在510℃和ε’=3.6×10-3s-1时,冷轧和温轧板材的伸长率分别为253%和236%;5083铝合金细晶组织在拉伸变形过程中通过晶界滑动和晶粒转动等使晶粒等轴化,且逐渐转向拉伸轴方向,合金的伸长率得到明显提高。     

淬火介质及微量Ag对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响

通过常温力学性能测试和透射电镜对含微量Ag的Al-Zn-Mg-Cu合金的组织性能进行了研究。结果表明,相对于20℃水淬,在空气淬火条件下由于淬火速率的降低,不含银合金和含银合金试样的抗拉强度降幅分别为20.8%和14.4%。透射电镜观察表明,空气淬火条件下,合金在淬火过程中析出的晶内粗大η相是导致合金力学性能下降的主要原因。研究表明,Ag与空位较高的结合能抑制了淬火过程中原子的扩散及晶内粗大η相的形成,减小了合金因淬火速率下降而造成的强度损失。     

Tensile and fatigue properties of aluminum alloy sheet 6022

Tensile and fatigue tests were performed on aluminum alloy 6022 T4E29 and T6 sheet specimens in ambient air. The tensile and fatigue properties were compared with other commercial aluminum alloys. The results showed that 6022 alloy has high fatigue strength and good ductility with moderate tensile strength.     

添加微量Ag对高Zn超高强铝合金微观组织和力学性能的影响

探讨了添加微量Ag对高Zn超高强Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响.采用力学拉伸实验、能谱分析、扫描电镜和透射电镜等手段对不同热处理方式的合金进行了分析.结果表明:向合金中添加微量Ag会促进粗大相的形成,消耗合金元素Zn、Mg,对合金力学性能不利.在采用相同的固溶时效工艺时,加Ag合金的抗拉强度降低了近40 MPa.但另一方面,Ag可以提高合金的固溶处理温度,使残留的粗大相在更高的固溶温度下较充分固溶,降低Ag对合金力学性能的不利影响.采用高温固溶处理后,加Ag合金T6态抗拉强度与不加Ag合金相当,但塑性有所下降.在时效过程中,微量Ag会促进过渡相的形成,并提高GP区和过渡相的稳定性,但使合金到达峰值的时间延长.     

汽车用铝合金板拉深性能评估参数

为了准确地评估汽车用铝合金板的拉深性能,在单向拉伸试验、平面应变拉伸试验和圆筒件拉深试验获得的样本基础上,采用回归分析方法,全面地分析了汽车用铝合金板各种材料性能参数与其拉深性能之间的对应关系。研究表明:在所给出的材料性能参数中,xb值(平面应变抗拉强度与单向抗拉强度之比)对极限凸模行程的相关性最为显著,其次是硬化指数n及宽度颈缩率ψ等参数,而厚向异性系数r与铝合金的拉深性能并不相关。上述结果表明,在评估汽车用铝合金板的拉深性能时,使用xb值为评价指标最为准确。     

Effect of heat treatment on interfacial and mechanical properties of A6022/A7075/A6022 roll-bonded multi-layer Al alloy sheets

Multi-layered Al alloy sheets can exhibit unique properties by the combination of properties of component materials. A poor corrosion resistance of high strength Al alloys can be complemented by having a protective surface with corrosion resistant Al alloys. Here, a special care should be taken regarding the heat treatment of multi-layered Al alloy sheets because dissimilar Al alloys may exhibit unexpected interfacial reactions upon heat treatment. In the present study, A6022/A7075/A6022 sheets were fabricated by a cold roll-bonding process, and the effect of the heat treatment on the microstructure and mechanical properties was examined. The solution treatment gave rise to the diffusion of Zn, Mg, Cu and Si elements across the core/clad interface. In particular, the pronounced diffusion of Zn, which is a major alloying element (for solid-solution strengthening) of the A7075 core, resulted in a gradual hardness change across the core/clad interface. Mg2Si precipitates and the precipitate free zone were also formed near the interface after the heat treatment. The heat-treated sheet showed high strengths and reasonable elongation without apparent deformation misfit or interfacial delamination during the tensile deformation. The high strength of the sheet was mainly due to the T4 and T6 heat treatment of the A7075 core.