AA7021铝合金薄板强韧化机制及时效稳定性研究
发布时间：2021-10-23 12:05
在节能减排大背景下,随着人们安全出行意识的不断提高,汽车的碰撞安全性愈发受到重视。铝合金因具有良好的比强度及塑性、焊接性和可加工性等,在交通运输、航空航天等领域应用广泛,尤其在汽车工业中,对实现轻量化具有重要意义,其中,6000系铝合金（Al-Mg-Si）主要用于汽车外板,在轻量化方面发挥了重要作用,但由于强度低,难以实现汽车侧面碰撞梁和B柱等承力结构件的轻量化。从服役安全性考虑,高强7000系铝合金（Al-Zn-Mg-Cu）的高强度可满足汽车承力结构件的强度需求,但其使用厚度主要集中在中厚板（>4.5mm）,薄板制备困难且成形性差,限制了其在汽车上的应用。因而,能够较好综合强度和成形性的中强7000铝合金（Al-Zn-Mg）愈发受到重视,逐渐成为轻量化汽车结构件的优势材料。但目前,中强7000系铝合金薄板的研发仍处于起步阶段,对于7000系铝合金薄板强韧性及室温成形性能的认识仍不足,并且,7000系铝合金由于合金化程度高导致自然时效稳定性和耐蚀性较差,这些因素在很大程度上限制了其的发展应用。基于此,为了促进中强7000系铝合金在汽车领域的推广应用,本文以AA7021铝合金为对象...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１铝合金材料在汽车中应用（数据来源：美国铝挤压协会）??
铝合金的开发和研宄一直没有停止［２４］，其中尤以美国的进展最为迅猛。具有??代表性的是２００２年美国Ａｌｃｏａ公司开发的超厚尺寸下强韧性最好的７０８５铝??合金，目前，７０８５铝合金己成功用于空客Ａ３８０机翼梁，如图２－１所示［２５，２６］。??２００４年，美国Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ?Ａｌｌｏｙ公司研制出超高强度的７１３６铝合金，该合金??的主加合金元素为Ｚｎ（８．４？９．４％）、Ｍｇ（２？３％）、Ｃｕ（２？３％），其（Ｚｎ＋Ｍｇ＋Ｃｕ）含??量更是达到了已注册牌号合金的最高水平；次年，美国还开发了?Ｚｎ含量最??高的７０９５合金。近十年欧美其他国家同样做了十分出色的工作，如２００４年??加拿大Ａｌｃａｎ公司开发的高强軔７０５６铝合金，成为空客Ａ３８０－８００货机上翼??板的主材料［２７］，?２００５年德国Ａｌｅｒｉｓ公司开发了综合性能极佳的７０８１铝合金，??大面积地取代了飞机上应用的其他铝合金，２００６年德国开发了?７０３７铝合金，??可为空客Ａ４００Ｍ军用巨型运输机提供大型锻件［１８］。表２－１列出了欧美、日本、??前苏联及俄罗斯７０００系铝合金发展的年表及相应的化学成分
??图２－１?７０８５热模锻件翼梁在Ａ３８０上的应用（图片来自ｗｗｗ．ｆｌｉｇｈｔｇｌｏｂａ丨．ｃｏｍ）??表２－１欧美、前苏联７０００系铝合金进展及成分Ｉ１３，ＩＳ，Ｉ６，２８，２９Ｉ??合金??合金成分??牌号?时间??￣?１９２０?Ａｌ－１３Ｚｎ－０．５Ｍｇ－２．５Ｃｕ??－?１９２０?ＡＩ－２０Ｚｎ－０．５Ｍｇ－２．５Ｃｕ??－?１９３２?ＡＩ－１０Ｚｎ－２Ｍｇ－２Ｃｕ??ＥＤＳ?１９３８?ＡＩ－１?ＯＺｎ－１．５Ｍｇ－２．５Ｃｕ－０．５Ｍｎ??７０７５?１９４３?ＡＩ－（５．１?？６．１?）Ｚｎ－（２．１?？２．９）Ｍｇ－（?１．２？２）Ｃｕ－（０．１８？０．２８）Ｃｒ－０．３Ｍｎ－０．２Ｔｉ－０．５Ｆｅ－０．４Ｓｉ??Ｂ９５?１９４８?ＡＫ５￣７）Ｚｎ－（?１．８？２．８）Ｍｇ－（?１．４？２）Ｃｕ－（０．１?？０．２５）Ｃｒ－０．４?？０．６Ｍｎ－０．５Ｆｅ－０．５Ｓｉ??７０７９?１９５４?Ａｌ－３．８?？４．８Ｚｎ－（２．９?？３．７）Ｍｇ－（０．４?？０．８）Ｃｕ－（０．１?？０．２５）Ｃｒ－（０．１?？０．３）Ｍｎ－０．０６Ｔｉ－０．４Ｆｅ－０．３５Ｓｉ??７００１?１９５５?Ａｌ
【参考文献】：
期刊论文
[1]预时效对7020铝合金组织与性能的影响[J]. 杨涛,叶凌英,刘胜胆,单朝军,王国玮,陈敏,邓运来,张新明. 中南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[2]预时效及预应变对汽车用AA6016合金析出行为的影响[J]. 高冠军,李勇,李家栋,王昭东,邸洪双. 材料热处理学报. 2016(06)
[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]基于加工图的6082铝合金热成形性能[J]. 胡道春,王蕾. 材料热处理学报. 2015(05)
[5]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)
[6]A380飞机用铝材的研发[J]. 李多,徐贺年,王祝堂. 轻合金加工技术. 2015(01)
[7]分级均匀化处理对7068新型高强铝合金组织及性能的影响[J]. 张志,陈忠家,姚奇,蒙广建. 有色金属加工. 2014(05)
[8]铝合金先进形变热处理研究进展[J]. 霍望图,郭明星,侯陇刚,崔华,孙涛涛,庄林忠,张济山. 材料科学与工程学报. 2014(02)
[9]二次时效对Al-Mg-Si-Cu铝合金拉伸性能的影响研究[J]. 毛江峰. 热加工工艺. 2014(04)
[10]二次时效对2519A铝合金组织与性能的影响[J]. 叶凌英,吴懿萍,贾寓真,张新明,吴高龙. 中国有色金属学报. 2014(03)
博士论文
[1]基于应变诱导析出的形变热处理工艺对7055铝合金组织和性能的改善[D]. 左锦荣.北京科技大学 2018
[2]高强耐蚀7050铝合金成分优化与时效行为研究[D]. 刘园.哈尔滨工业大学 2016
[3]Mg和Cu元素调控的7xxx系铝合金凝固特性及强韧化机理研究[D]. 舒文祥.北京科技大学 2016
[4]汽车车身板用新型快速时效响应6000系铝合金研究[D]. 闫丽珍.东北大学 2015
[5]7075合金大直径铸锭均质化技术研究[D]. 王海军.北京科技大学 2015
[6]高强7000系铝合金中析出相协助的有效晶粒细化及其成形性[D]. 霍望图.北京科技大学 2015
[7]7000系铝合金的非等温时效行为及其对力学性能的影响[D]. 刘炎.哈尔滨工业大学 2014
[8]Al-Zn-Mg-Cu铝合金淬火析出行为及淬火敏感性研究[D]. 刘文军.中南大学 2011
[9]高强铝合金的微合金化及热处理工艺研究[D]. 王少华.大连理工大学 2011
[10]Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能和断裂行为的研究[D]. 樊喜刚.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]超高强7000系铝合金板材温热成形性能研究[D]. 闫巧云.大连理工大学 2015
[2]6016铝合金汽车板的热处理工艺研究[D]. 安小雪.东北大学 2014
[3]7050铝合金一种新型形变热处理工艺研究[D]. 姚洪瀚.哈尔滨工业大学 2013
[4]2A97铝锂合金热处理工艺及组织性能研究[D]. 闫豪.湖南大学 2013
[5]Al-Zn-Mg-Cu合金再结晶的控制及亚晶界对MgZn2粒子析出的影响[D]. 张云崖.中南大学 2013
[6]7449铝合金T79热处理工艺及组织性能研究[D]. 刘英.北京有色金属研究总院 2012
[7]汽车车身用新型6000系铝合金板材性能研究[D]. 王安东.大连理工大学 2011
本文编号：3453154
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１铝合金材料在汽车中应用（数据来源：美国铝挤压协会）??
铝合金的开发和研宄一直没有停止［２４］，其中尤以美国的进展最为迅猛。具有??代表性的是２００２年美国Ａｌｃｏａ公司开发的超厚尺寸下强韧性最好的７０８５铝??合金，目前，７０８５铝合金己成功用于空客Ａ３８０机翼梁，如图２－１所示［２５，２６］。??２００４年，美国Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ?Ａｌｌｏｙ公司研制出超高强度的７１３６铝合金，该合金??的主加合金元素为Ｚｎ（８．４？９．４％）、Ｍｇ（２？３％）、Ｃｕ（２？３％），其（Ｚｎ＋Ｍｇ＋Ｃｕ）含??量更是达到了已注册牌号合金的最高水平；次年，美国还开发了?Ｚｎ含量最??高的７０９５合金。近十年欧美其他国家同样做了十分出色的工作，如２００４年??加拿大Ａｌｃａｎ公司开发的高强軔７０５６铝合金，成为空客Ａ３８０－８００货机上翼??板的主材料［２７］，?２００５年德国Ａｌｅｒｉｓ公司开发了综合性能极佳的７０８１铝合金，??大面积地取代了飞机上应用的其他铝合金，２００６年德国开发了?７０３７铝合金，??可为空客Ａ４００Ｍ军用巨型运输机提供大型锻件［１８］。表２－１列出了欧美、日本、??前苏联及俄罗斯７０００系铝合金发展的年表及相应的化学成分
??图２－１?７０８５热模锻件翼梁在Ａ３８０上的应用（图片来自ｗｗｗ．ｆｌｉｇｈｔｇｌｏｂａ丨．ｃｏｍ）??表２－１欧美、前苏联７０００系铝合金进展及成分Ｉ１３，ＩＳ，Ｉ６，２８，２９Ｉ??合金??合金成分??牌号?时间??￣?１９２０?Ａｌ－１３Ｚｎ－０．５Ｍｇ－２．５Ｃｕ??－?１９２０?ＡＩ－２０Ｚｎ－０．５Ｍｇ－２．５Ｃｕ??－?１９３２?ＡＩ－１０Ｚｎ－２Ｍｇ－２Ｃｕ??ＥＤＳ?１９３８?ＡＩ－１?ＯＺｎ－１．５Ｍｇ－２．５Ｃｕ－０．５Ｍｎ??７０７５?１９４３?ＡＩ－（５．１?？６．１?）Ｚｎ－（２．１?？２．９）Ｍｇ－（?１．２？２）Ｃｕ－（０．１８？０．２８）Ｃｒ－０．３Ｍｎ－０．２Ｔｉ－０．５Ｆｅ－０．４Ｓｉ??Ｂ９５?１９４８?ＡＫ５￣７）Ｚｎ－（?１．８？２．８）Ｍｇ－（?１．４？２）Ｃｕ－（０．１?？０．２５）Ｃｒ－０．４?？０．６Ｍｎ－０．５Ｆｅ－０．５Ｓｉ??７０７９?１９５４?Ａｌ－３．８?？４．８Ｚｎ－（２．９?？３．７）Ｍｇ－（０．４?？０．８）Ｃｕ－（０．１?？０．２５）Ｃｒ－（０．１?？０．３）Ｍｎ－０．０６Ｔｉ－０．４Ｆｅ－０．３５Ｓｉ??７００１?１９５５?Ａｌ
【参考文献】：
期刊论文
[1]预时效对7020铝合金组织与性能的影响[J]. 杨涛,叶凌英,刘胜胆,单朝军,王国玮,陈敏,邓运来,张新明. 中南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[2]预时效及预应变对汽车用AA6016合金析出行为的影响[J]. 高冠军,李勇,李家栋,王昭东,邸洪双. 材料热处理学报. 2016(06)
[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]基于加工图的6082铝合金热成形性能[J]. 胡道春,王蕾. 材料热处理学报. 2015(05)
[5]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)
[6]A380飞机用铝材的研发[J]. 李多,徐贺年,王祝堂. 轻合金加工技术. 2015(01)
[7]分级均匀化处理对7068新型高强铝合金组织及性能的影响[J]. 张志,陈忠家,姚奇,蒙广建. 有色金属加工. 2014(05)
[8]铝合金先进形变热处理研究进展[J]. 霍望图,郭明星,侯陇刚,崔华,孙涛涛,庄林忠,张济山. 材料科学与工程学报. 2014(02)
[9]二次时效对Al-Mg-Si-Cu铝合金拉伸性能的影响研究[J]. 毛江峰. 热加工工艺. 2014(04)
[10]二次时效对2519A铝合金组织与性能的影响[J]. 叶凌英,吴懿萍,贾寓真,张新明,吴高龙. 中国有色金属学报. 2014(03)
博士论文
[1]基于应变诱导析出的形变热处理工艺对7055铝合金组织和性能的改善[D]. 左锦荣.北京科技大学 2018
[2]高强耐蚀7050铝合金成分优化与时效行为研究[D]. 刘园.哈尔滨工业大学 2016
[3]Mg和Cu元素调控的7xxx系铝合金凝固特性及强韧化机理研究[D]. 舒文祥.北京科技大学 2016
[4]汽车车身板用新型快速时效响应6000系铝合金研究[D]. 闫丽珍.东北大学 2015
[5]7075合金大直径铸锭均质化技术研究[D]. 王海军.北京科技大学 2015
[6]高强7000系铝合金中析出相协助的有效晶粒细化及其成形性[D]. 霍望图.北京科技大学 2015
[7]7000系铝合金的非等温时效行为及其对力学性能的影响[D]. 刘炎.哈尔滨工业大学 2014
[8]Al-Zn-Mg-Cu铝合金淬火析出行为及淬火敏感性研究[D]. 刘文军.中南大学 2011
[9]高强铝合金的微合金化及热处理工艺研究[D]. 王少华.大连理工大学 2011
[10]Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能和断裂行为的研究[D]. 樊喜刚.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]超高强7000系铝合金板材温热成形性能研究[D]. 闫巧云.大连理工大学 2015
[2]6016铝合金汽车板的热处理工艺研究[D]. 安小雪.东北大学 2014
[3]7050铝合金一种新型形变热处理工艺研究[D]. 姚洪瀚.哈尔滨工业大学 2013
[4]2A97铝锂合金热处理工艺及组织性能研究[D]. 闫豪.湖南大学 2013
[5]Al-Zn-Mg-Cu合金再结晶的控制及亚晶界对MgZn2粒子析出的影响[D]. 张云崖.中南大学 2013
[6]7449铝合金T79热处理工艺及组织性能研究[D]. 刘英.北京有色金属研究总院 2012
[7]汽车车身用新型6000系铝合金板材性能研究[D]. 王安东.大连理工大学 2011
本文编号：3453154
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3453154.html
