微观组织对AA6016铝合金汽车板的断裂韧性及力学性能影响的研究
发布时间：2021-01-10 21:32
为了减轻汽车的重量和减少汽车的排放,铝合金在欧洲和北美已经得到了广泛的应用。Al-Mg-Si（6xxx系）合金板材在T4态容易冲压成形,并通过涂装烘烤获得较高的强度和良好的抗凹陷性;良好的断裂韧性是6xxx系铝合金板材在汽车零部件应用中需要考虑的重要因素之一,材料在撞击过程中的能量吸收和可预测的变形行为对汽车零部件的使用安全至关重要。不同的6xxx系铝合金根据其强度和延展性的结合而被广泛应用于工业生产中,但在国内的汽车行业中,由于对铝合金的工艺研究还不够成熟,汽车车身铝板的使用仍处于较低水平。因此,对6xxx系铝合金的热处理工艺、微观组织和性能之间的关系进行研究,对其在汽车工业生产中的应用提供理论支持和技术指导具有重要意义。在本实验中,采用工业生产的AA6016-T4铝合金板材作为基础材料,通过淬火和人工时效获得不同的微观组织和性能。对原始材料进行560 oC保温5分钟的固溶处理,然后分别进行25 oC冷水和空气冷淬火处理,最后在180 oC下进行人工时效处理;采用显微硬度和电导率测试AA6016铝合金板材各状态的性能;...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全铝车身的空间框架结构
1绪论3图1.11975年到2025年每辆汽车的铝用量Fig.1.1Theamountofaluminumusedinpervehiclefrom1975to20251.2铝合金在汽车中的应用目前铝合金材料已经在汽车车身覆盖件、空间框架和车轮轮毂等处得到广泛的应用，主要以板材、铸件、挤压型材、锻造、线材等形式应用于汽车产业[11]，图1.2是以某车型为例给出铝合金板材、挤压型材、铸件等在整车框架中的应用和大致分布情况。图1.2全铝车身的空间框架结构Fig.1.2Alspaceframeofautomobile
1绪论5图1.3(a)铝合金在汽车中的应用分布图以及(b)(c)(d)部分应用实例Fig.1.3(a)sectordiagramforapplicationsofAlalloyinautomobileand(b)(c)(d)someapplicationexamples2xxx系、6xxx系和7xxx系铝合金为可热处理强化合金，即可以通过一系列合理的热处理加工，在涂装烘烤过程中获得时效硬化，提高强度，主要用于汽车外板等对材料强度、刚度和表面质量要求较高的覆盖件和框架结构。虽然2xxx系铝合金主要含铜和镁等微量合金元素，具有适中的强度和加工成形性能、良好的耐热性能，但耐腐蚀性较差，在某些条件下容易产生晶间腐蚀，烘烤硬化能力低，其主要强化相Al2CuMg亚稳相在时效析出形核困难，因此现阶段2xxx系铝合金和5xxx系铝合金主要用作汽车覆盖件的内板等[19]。6xxx系是以镁和硅为主要合金元素，其主要的强化相为Mg2Si的亚稳相，该系合金具有高强度和塑性的良好综合性能，当6xxx系铝合金板材在T4态（自然时效态）下供货时，具有较低的屈服强度和优良的成形性能，并且在车身构件成形后进行涂装烘烤时可获得时效强化，具有较高的强度和抗凹陷性[27]，因此6xxx系铝合金多用于对成形性、强度、表面质量、耐蚀性和焊接性要求较高的部件，例如汽车引擎盖、行李箱盖、车门等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al-Mg-Si系铝合金汽车车身板的研究进展[J]. 付锦,戚文军,李亚江,黎小辉. 材料研究与应用. 2016(03)
[2]汽车轻量化技术现状及展望[J]. 王明建,夏申琳,潘恒沛. 汽车工艺师. 2016(07)
[3]汽车车身铝合金薄板概要[J]. 邹京滨,王祝堂. 轻合金加工技术. 2016(06)
[4]汽车轻量化材料技术发展现状[J]. 张艳君. 汽车零部件. 2016(04)
[5]诺贝丽斯:汽车轻量化中的铝材应用 访诺贝丽斯中国区董事总经理兼亚洲汽车业务副总裁刘清[J]. 陈琦. 汽车与配件. 2016(11)
[6]欧洲汽车铝含量2020年可达180kt/辆[J]. 王祝堂. 轻金属. 2015(05)
[7]汽车轻量化材料的应用及发展[J]. 刘建兰. 企业技术开发. 2015(13)
[8]汽车轻量化评价[J]. 路洪洲,王智文,陈一龙,郭爱民,马鸣图,路贵民. 汽车工程学报. 2015(01)
[9]汽车车身用6000系铝合金板材微观组织与热处理工艺的研究进展[J]. 贾志宏,丁立鹏,吴赛楠,王雪丽,刘庆,陈昌云. 材料工程. 2014(12)
[10]浅析汽车铝合金铸造的工艺性能[J]. 肖军. 铝加工. 2013(02)
硕士论文
[1]淬火速率和人工时效对汽车车身板AA6016铝合金组织与性能影响的研究[D]. 李丹.重庆大学 2016
[2]5182铝合金汽车板成形性能的研究[D]. 王游根.重庆大学 2016
[3]车用铝合金的变形及断裂行为研究[D]. 吕丹.兰州理工大学 2009
本文编号：2969449
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全铝车身的空间框架结构
1绪论3图1.11975年到2025年每辆汽车的铝用量Fig.1.1Theamountofaluminumusedinpervehiclefrom1975to20251.2铝合金在汽车中的应用目前铝合金材料已经在汽车车身覆盖件、空间框架和车轮轮毂等处得到广泛的应用，主要以板材、铸件、挤压型材、锻造、线材等形式应用于汽车产业[11]，图1.2是以某车型为例给出铝合金板材、挤压型材、铸件等在整车框架中的应用和大致分布情况。图1.2全铝车身的空间框架结构Fig.1.2Alspaceframeofautomobile
1绪论5图1.3(a)铝合金在汽车中的应用分布图以及(b)(c)(d)部分应用实例Fig.1.3(a)sectordiagramforapplicationsofAlalloyinautomobileand(b)(c)(d)someapplicationexamples2xxx系、6xxx系和7xxx系铝合金为可热处理强化合金，即可以通过一系列合理的热处理加工，在涂装烘烤过程中获得时效硬化，提高强度，主要用于汽车外板等对材料强度、刚度和表面质量要求较高的覆盖件和框架结构。虽然2xxx系铝合金主要含铜和镁等微量合金元素，具有适中的强度和加工成形性能、良好的耐热性能，但耐腐蚀性较差，在某些条件下容易产生晶间腐蚀，烘烤硬化能力低，其主要强化相Al2CuMg亚稳相在时效析出形核困难，因此现阶段2xxx系铝合金和5xxx系铝合金主要用作汽车覆盖件的内板等[19]。6xxx系是以镁和硅为主要合金元素，其主要的强化相为Mg2Si的亚稳相，该系合金具有高强度和塑性的良好综合性能，当6xxx系铝合金板材在T4态（自然时效态）下供货时，具有较低的屈服强度和优良的成形性能，并且在车身构件成形后进行涂装烘烤时可获得时效强化，具有较高的强度和抗凹陷性[27]，因此6xxx系铝合金多用于对成形性、强度、表面质量、耐蚀性和焊接性要求较高的部件，例如汽车引擎盖、行李箱盖、车门等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al-Mg-Si系铝合金汽车车身板的研究进展[J]. 付锦,戚文军,李亚江,黎小辉. 材料研究与应用. 2016(03)
[2]汽车轻量化技术现状及展望[J]. 王明建,夏申琳,潘恒沛. 汽车工艺师. 2016(07)
[3]汽车车身铝合金薄板概要[J]. 邹京滨,王祝堂. 轻合金加工技术. 2016(06)
[4]汽车轻量化材料技术发展现状[J]. 张艳君. 汽车零部件. 2016(04)
[5]诺贝丽斯:汽车轻量化中的铝材应用 访诺贝丽斯中国区董事总经理兼亚洲汽车业务副总裁刘清[J]. 陈琦. 汽车与配件. 2016(11)
[6]欧洲汽车铝含量2020年可达180kt/辆[J]. 王祝堂. 轻金属. 2015(05)
[7]汽车轻量化材料的应用及发展[J]. 刘建兰. 企业技术开发. 2015(13)
[8]汽车轻量化评价[J]. 路洪洲,王智文,陈一龙,郭爱民,马鸣图,路贵民. 汽车工程学报. 2015(01)
[9]汽车车身用6000系铝合金板材微观组织与热处理工艺的研究进展[J]. 贾志宏,丁立鹏,吴赛楠,王雪丽,刘庆,陈昌云. 材料工程. 2014(12)
[10]浅析汽车铝合金铸造的工艺性能[J]. 肖军. 铝加工. 2013(02)
硕士论文
[1]淬火速率和人工时效对汽车车身板AA6016铝合金组织与性能影响的研究[D]. 李丹.重庆大学 2016
[2]5182铝合金汽车板成形性能的研究[D]. 王游根.重庆大学 2016
[3]车用铝合金的变形及断裂行为研究[D]. 吕丹.兰州理工大学 2009
本文编号：2969449
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