固溶處理對(duì)車用AA6014鋁合金板材影響的定量研究.pdf

1、可熱處理強(qiáng)化的6xxx系鋁合金由于其優(yōu)良的綜合力學(xué)性能、沖壓成形性能以及抗腐蝕性能，是目前汽車輕量化的理想材料，主要用于汽車車身板。AA6014鋁合金由于具有優(yōu)異的翻邊性能，目前被廣泛應(yīng)用于汽車車身外板。其中固溶處理對(duì)提高6xxx系鋁合金的綜合性能至關(guān)重要。在大多實(shí)驗(yàn)室研究中通常采用560oC保溫30分鐘，而工業(yè)上連續(xù)化生產(chǎn)僅能保溫幾分鐘甚至幾十秒，因此，深入優(yōu)化該合金的固溶處理參數(shù)，為其在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用提供更完備的理論支撐與技術(shù)指導(dǎo)

2、十分必要。研究了短時(shí)間固溶處理參數(shù)對(duì)冷軋態(tài)的AA6014鋁合金板材力學(xué)性能和微觀組織的影響。對(duì)冷軋態(tài)AA6014鋁合金板材進(jìn)行不同參數(shù)的固溶處理，采用顯微硬度、單軸拉伸試驗(yàn)、掃描電子顯微鏡（SEM）、電子背散射衍射（EBSD）測試板材的力學(xué)性能并對(duì)合金微觀組織進(jìn)行表征，通過導(dǎo)電率測量和差示掃描量熱（DSC）技術(shù)定量分析合金固溶處理效果。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①AA6014鋁合金最優(yōu)的短時(shí)間固溶處理工藝為570oC保溫1分鐘，其

3、效果與實(shí)驗(yàn)室常用的560oC保溫30分鐘的固溶處理基本一致，最有利于工業(yè)化生產(chǎn)。經(jīng)過570oC保溫1分鐘的固溶處理后，Mg2Si顆粒的體積百分?jǐn)?shù)迅速從固溶處理前的1.58%降至幾乎為0。②采用掃描電子圖像分析獲得Mg2Si顆粒的面積百分?jǐn)?shù)以及采用導(dǎo)電率測量并計(jì)算獲得體積百分?jǐn)?shù)均是定量研究第二相溶解程度的有效手段。掃描電子圖像分析可以獲得 Mg2Si顆粒的尺寸、分布以及對(duì)應(yīng)固溶處理?xiàng)l件下能溶解的 Mg2Si顆粒的臨界尺寸等信息，導(dǎo)電率測量

4、則可以更準(zhǔn)確、簡單迅速地獲得 Mg2Si顆粒的溶解程度，兩種方法各有其優(yōu)劣勢。③530oC固溶處理5分鐘、550oC固溶處理3分鐘以及570oC固溶處理1分鐘可以基本溶解Mg2Si顆粒。分別在530oC、550oC和570oC固溶處理1分鐘，可溶解顆粒的臨界尺寸分別為1.8μm、2.2μm和2.4μm的Mg2Si顆粒。升高固溶處理溫度能有效溶解尺寸更大的第二相顆粒。④隨著固溶處理溫度升高和保溫時(shí)間延長，不同固溶處理后合金的 DSC曲線中

5、β相析出峰面積增大，因此合金人工時(shí)效后硬度逐漸增大。但β相析出峰位置保持不變，因此合金人工時(shí)效時(shí)到達(dá)峰值時(shí)效的時(shí)間不變，均為180oC人工時(shí)效10小時(shí)。固溶處理參數(shù)會(huì)影響該合金人工時(shí)效析出強(qiáng)度，但不會(huì)改變時(shí)效析出動(dòng)力學(xué)。⑤冷軋板再結(jié)晶速度極快，530oC固溶處理15s合金板材即完全再結(jié)晶。570oC較高溫度的固溶處理會(huì)使該合金板材的晶粒迅速長大，但由于1分鐘的保溫時(shí)間較短，570oC保溫1分鐘樣品的晶粒尺寸與560oC保溫30分鐘樣品基