汽車車身用6xxx系鋁合金板材固溶及預(yù)時(shí)效的研究.pdf

1、雖然6xxx系鋁合金已成為理想的輕質(zhì)汽車車身板材料，但目前仍存在成形性不能滿足實(shí)際沖壓生產(chǎn)的要求，以及無(wú)法借助汽車車身的烤漆涂裝工藝顯著硬化甚至還出現(xiàn)了烤漆軟化，這兩大根本問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了其在汽車車身中的廣泛應(yīng)用。本研究為國(guó)家“863”計(jì)劃項(xiàng)目“高成形性鋁合金汽車車身板制造工藝技術(shù)”的部分內(nèi)容，旨在開(kāi)發(fā)出能同時(shí)顯著改善6xxx系鋁合金車身板沖壓成形性和烤漆硬化性的最終熱處理工藝技術(shù)。采用光學(xué)顯微鏡、XRD、織構(gòu)測(cè)定、差熱分析、拉伸力學(xué)性能

2、測(cè)試等方法系統(tǒng)研究了固溶時(shí)間和固溶溫度對(duì)Al-1.3Mg-1.3 Si-0.6Cu-0.3Mn-0.3Fe冷軋鋁板中合金相的溶解、板材的再結(jié)晶行為、沖壓成形性及烤漆硬化性的影響。同時(shí)，針對(duì)四種不同停放時(shí)間（10min、8h、48h、2周）的鋁板，在很寬的預(yù)時(shí)效加熱溫度范圍(60℃～400℃)、較寬的預(yù)時(shí)效加熱時(shí)間范圍(10s～15min)內(nèi)系統(tǒng)研究了預(yù)時(shí)效工藝制度對(duì)合金板材沖壓成形性及烤漆硬化性的影響。結(jié)果表明:
　　1、540℃

3、～560℃固溶處理時(shí)，冷軋Al-1.3Mg-1.3 Si-0.6Cu-0.3Mn-0.3Fe合金板材的再結(jié)晶速度極快，保溫10s時(shí)合金板材即充分再結(jié)晶，并形成以Cube+ND20取向?yàn)橹鞯脑俳Y(jié)晶織構(gòu)，延長(zhǎng)保溫時(shí)間至120min以上，再結(jié)晶晶粒大小及取向均無(wú)明顯變化。
　　2、冷軋合金板材中存在Al3FeSi和Al6Mn等不可溶合金相，及Al1.9CuMg4.1Si3.3、Al2Cu和Mg2Si等可溶合金相。固溶溫度升高，合金板材中

4、殘留第二相粒子數(shù)量減少，鋁板的強(qiáng)度單調(diào)增大，延伸率和n、r值變化不大。
　　3、Al-1.3Mg-1.3Si-0.6Cu-0.3Mn-0.3Fe冷軋鋁板的最佳固溶制度為:540℃～560℃×10min～1min，固溶時(shí)間可隨固溶溫度的升高而適當(dāng)縮短。
　　4、6xxx系鋁合金車身板固溶處理水淬后至預(yù)時(shí)效前的室溫停放時(shí)間越短，預(yù)時(shí)效處理改善6xxx系鋁板的沖壓成形性作用越明顯。
　　5、固溶水淬后室溫停放10min的鋁板

5、，最佳的預(yù)時(shí)效制度為140℃×12min，鋁板經(jīng)上述工藝制度預(yù)時(shí)效處理后的σ0.2≤142MPa、σb≥266MPa、δu≥18.4％、δb≥24％、n≥0.26、r15≥0.66，再經(jīng)170℃×30min烤漆后其σ0.2≥225MPa。
　　6、固溶處理水淬后室溫停放8h的鋁板，最佳的預(yù)時(shí)效制度為190℃×9min，鋁板經(jīng)該工藝制度預(yù)時(shí)效處理后的σ0.2≤150MPa、σb≥269MPa、δu≥18％、6它22.7％、n≥0.2

6、4、r15≥0.44，再經(jīng)170℃×30min烤漆后其σ0.2≥215MPa。
　　7、固溶處理水淬后室溫停放48h的鋁板，最佳的預(yù)時(shí)效制度為300℃×3min，鋁板經(jīng)該制度預(yù)時(shí)效處理后的的σ0.2≤157MPa、σb≥264MPa、δu≥16％、δb≥22％、n≥0.21、r15≥0.68，再經(jīng)170℃×30min烤漆后其σ0.2≥220MPa。
　　8、固溶處理水淬后室溫停放2周的鋁板，最佳的預(yù)時(shí)效制度為240℃×4mi