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《江西理工大学》 2017年
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热处理及预变形对汽车车身用Al-Mg-Si合金组织与性能的影响

杨正斌  
【摘要】:汽车轻量化是解决能源危机、环境污染及安全问题的有效途径,铝合金作为汽车轻量化的主要用材,越来越受到国内外政府、企业及科研人员的关注,而Al-Mg-Si合金凭借着其优良的综合性能成为了汽车轻量化的首选材料,但该系铝合金板材存在着自然时效过程中的“停放效应”以及烘烤硬化速率较慢等问题,制约了其在实际生产中的广泛应用。本文以此为研究背景,以6016铝合金为研究对象,通过金相显微组织观察、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)、硬度测试、拉伸性能测试、成形性能测试等观察测试手段,研究了热处理及预变形对汽车车身用Al-Mg-Si铝合金组织性能的影响,以及冷轧变形过程中织构的演变规律,将微观组织与宏观力学性能结合起来,试图通过调整热处理及加工工艺,找到既能加快合金强化相时效析出又能抑制自然时效不利影响的工艺参数。主要得到以下结论:(1)双级淬火工艺在一定程度上可以有效抑制自然时效对板材力学性能的影响,还能促进板材的快速时效强化,但如果淬火温度太低(70℃),板材自然时效的抑制作用不明显,淬火温度过高(130℃),合金板材在烤漆前的强度较高,不利于冲压成形,所以当淬火温度居中(100℃)且保温时间为50min~60min时,不但板材自然时效的抑制作用明显,且烤漆硬化效应最高。(2)随着淬火保温时间的延长,板材硬度达到峰值所需时间缩短,但峰值硬度呈现出先增大后减小的趋势,当保温时间为40min~60min时,合金的峰值硬度在108HV~110HV,且峰值硬度出现的时间在60min~90min之间;当自然时效时间小于1天时,淬火保温5min~20min即可大幅度促进板材的烤漆时效速度;当自然时效时间为1~3天时,淬火保温时间需要在40min~60min才能有效促进烤漆硬化效率;当自然时效时间在1周以上时,淬火时间需保持50min~60min之间,才能使烤漆态合金板材满足实际生产需要。(3)随着冷轧变形量的增加,合金内的位错密度逐渐增加,板材的强度逐渐升高,塑性逐渐下降,且自然时效对板材力学性能的影响也更弱;经过烤漆时效后,板材的强度和延伸率均有提升;在同一变形量下,随着时效温度的升高,合金达到峰值硬度的时间在缩短,在相同时效温度下,板材的峰值硬度随着变形量的增加出现时间越短,且峰值硬度更大。(4)随着变形量的增加典型的形变织构Copper{112}111、S{124}211会逐渐取代再结晶织构Cube{001}100成为主要且稳定的取向,其中Cube织构有利于板材的塑性成形,而Copper织构对合金强度的提升有较大的帮助。当形变量低于20%时晶粒取向主要为{001}、{012}取向,当变形量大于40%时,晶粒取向转为{011}、{112}、{123}取向。当合金变形量大于60%时,晶粒之间会形成形变带,且形变带的织构类型主要为强度较高的Copper{112}111织构和强度较弱的Cube{001}100织构组成。
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG146.21;TG166.3

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈敬;陈江华;刘春辉;赖玉香;顾媛;;通过形变时效工艺同时提高Al-Mg-Si-Cu合金强度和电导率[J];功能材料;2016年02期
2 郑晖;赵曦雅;;汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J];锻压技术;2016年02期
3 李翔;唐建国;张新明;凌利月;刘文辉;廖志宇;杨涛;邓运来;;温变形对汽车车身用6061铝合金自然时效及力学性能的影响[J];中国有色金属学报;2016年01期
4 顾媛;陈江华;刘春辉;朱东晖;刘力梅;陶冠辉;;预变形对Al-Mg-Si-Cu合金时效硬化和显微结构的影响[J];金属学报;2015年11期
5 李勇;安小雪;王昭东;李家栋;高冠军;付天亮;贺晨;;6016铝合金汽车板的气垫炉式固溶工艺(英文)[J];材料热处理学报;2015年S1期
6 周明琢;温柏杨;丁立鹏;谢锦岳;文章;贾志宏;;Mg/Si比对6000系铝合金自然时效和析出强化的影响[J];材料热处理学报;2015年04期
7 崔莉;郭明星;彭祥阳;张艳;张济山;庄林忠;;预变形对汽车用Al-Mg-Si-Cu合金析出行为的影响[J];金属学报;2015年03期
8 贾志宏;丁立鹏;吴赛楠;王雪丽;刘庆;陈昌云;;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];材料工程;2014年12期
9 刘星兴;唐建国;张新明;谈琦;王莹莹;邓运来;;双级淬火对车身板用6016铝合金烤漆硬化效应的影响[J];中国有色金属学报;2014年05期
10 王小娜;韩利战;顾剑锋;;铝合金时效析出动力学及强化模型[J];中国有色金属学报;2013年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王凯峰;时效硬化铝合金板材预成形退火加工工艺研究[D];天津大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张克龙;6016铝合金车身用板材工艺过程的组织和织构演变研究[D];重庆交通大学;2015年
2 万彬;稀土改性和热处理对Al-Mg-Si-Fe合金组织及性能影响的研究[D];合肥工业大学;2015年
3 褚衍顺;6082铝合金冷轧与再结晶织构演变和力学性能研究[D];燕山大学;2014年
4 葛丽丽;6016铝合金板材冲压成形性能研究[D];大连交通大学;2014年
5 安小雪;6016铝合金汽车板的热处理工艺研究[D];东北大学;2014年
6 陈宗宝;转棒诱导形核法制备A1-25%Si合金半固态浆料[D];昆明理工大学;2014年
7 王时豪;形变—时效组合工艺对Al-Mg-Si合金力学性能及析出相微观组织结构的影响[D];湖南大学;2014年
8 刘星兴;微合金化及热处理对车身用6016铝合金组织与性能的影响[D];中南大学;2013年
9 徐欢欢;预应变及预时效对Al-Mg-Si-Cu合金自然时效及烘烤硬化性能的影响[D];重庆大学;2013年
10 刁金鹏;6016铝合金热变形行为及热连轧过程数值模拟研究[D];湖南大学;2011年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王瑞泽;李冬生;常江华;凡东;李小龙;;基于ANSYS Workbench的坑道取心钻机主机设计与优化[J];能源与环保;2017年10期
2 解子人;张橙;汪雨昕;任玉平;;预变形处理对挤压态Mg-Ca合金耐生物腐蚀性能的影响[J];热加工工艺;2017年20期
3 陈文波;;预变形对6061-T6铝合金汽车筋板低温性能的影响[J];轻合金加工技术;2017年10期
4 凌利月;唐建国;刘文辉;张新明;陈亮;邓运来;;蛇形轧制对Al-Mg-Si合金板材剪切变形及织构影响的模拟[J];中南大学学报(自然科学版);2017年09期
5 黄志超;黄秋雯;李绍杰;宋天赐;;异种金属材料自冲铆接头位置对疲劳强度的影响[J];锻压技术;2017年09期
6 侯晓利;夏海燕;;均匀化时间对Al-Mg-Si合金组织与性能的影响[J];铸造技术;2017年09期
7 胡静远;王孟君;唐建国;;汽车用5754铝合金板成形极限的理论预测与实验研究[J];热加工工艺;2017年17期
8 吴兴欢;赖春明;周家林;张麦秋;胡煌辉;;6061-T651铝合金搅拌摩擦焊接头的显微组织和力学性能[J];热加工工艺;2017年17期
9 高冠军;李家栋;李勇;王昭东;贺晨;邸洪双;许光明;;不同Mg/Si比对含Zn的Al-Mg-Si合金再结晶组织及性能的影响[J];哈尔滨工业大学学报;2017年11期
10 肖寒;张凯锋;姜巨福;王博;易卓勋;赖小明;;5A90 Al-Li合金桁条电流自阻加热成形技术[J];锻压技术;2017年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡皓;稀土La、Ce强韧Al-Mg_2Si复合材料机制的研究[D];沈阳工业大学;2017年
2 付锦;汽车板用新型铝合金微合金化组织与性能的研究[D];山东大学;2017年
3 李相冉;双级时效及Cu含量对导电轨用Al-Mg-Si合金性能的影响[D];山东大学;2017年
4 杨正斌;热处理及预变形对汽车车身用Al-Mg-Si合金组织与性能的影响[D];江西理工大学;2017年
5 闫华;高性能Al-Mg-Si-Sc-Zr合金的热处理及变形工艺研究[D];合肥工业大学;2017年
6 董力源;一种新型Al-Zn-Mg-Cu合金杯形件摆辗成形技术研究[D];合肥工业大学;2017年
7 周军;轧制及退火工艺对汽车板用5182铝合金组织与性能的影响[D];江西理工大学;2016年
8 赵甜甜;形变时效组合工艺对7N01铝合金力学性能及微观结构的影响[D];湖南大学;2016年
9 文章;汽车用6000系铝合金板材成形性能研究[D];重庆大学;2016年
10 李丹;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];重庆大学;2016年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李玲;董建雄;黄云飞;;汽车车身轻量化的研究和应用现状(上)[J];汽车与配件;2015年32期
2 童波;邵庆贤;汤艳;王双龙;孙成武;;结构优化和新材料技术对商用车轻量化的影响[J];汽车零部件;2015年04期
3 钟奇;施毅;刘博;;铝合金在汽车轻量化中的应用[J];新材料产业;2015年02期
4 刘成荣;;铝合金材料在现代汽车制造业的应用分析[J];机电信息;2014年33期
5 刘星兴;唐建国;张新明;谈琦;王莹莹;邓运来;;双级淬火对车身板用6016铝合金烤漆硬化效应的影响[J];中国有色金属学报;2014年05期
6 张钧萍;金庆生;马鸣图;;6016铝合金热处理工艺研究[J];中国工程科学;2014年01期
7 李勇;王昭东;马鸣图;王国栋;付天亮;李家栋;;高品质铝合金汽车板预处理气垫炉技术[J];中国工程科学;2014年01期
8 张巧霞;郭明星;胡晓倩;曹零勇;庄林忠;张济山;;汽车板用Al-0.6Mg-0.9Si-0.2Cu合金时效析出动力学研究[J];金属学报;2013年12期
9 刘振兴;张新明;唐建国;;6101铝合金时效过程中析出相对电阻率的影响[J];功能材料;2014年02期
10 朱敏;曹娟华;;铝合金在汽车上的应用分析[J];江西化工;2013年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐欢欢;预应变及预时效对Al-Mg-Si-Cu合金自然时效及烘烤硬化性能的影响[D];重庆大学;2013年
2 于国军;铝合金中除铁及铁相变质研究[D];华南理工大学;2013年
3 陈宜钊;不同处理态6063铝合金的性能与微观组织研究[D];中南大学;2013年
4 王安东;汽车车身用新型6000系铝合金板材性能研究[D];大连理工大学;2011年
5 张珊珊;Al-Mg-Si合金铸态组织及其铸锭均匀化处理研究[D];东北大学;2011年
6 陈俊桃;高硅铝硅合金的变质及性能研究[D];重庆大学;2011年
7 王小宁;预时效及微合金化对汽车车身用6022合金组织和性能的研究[D];中南大学;2010年
8 孙迪;铝熔体除铁研究[D];大连理工大学;2010年
9 谭力;硼与过滤对A356铝合金铁相的影响[D];重庆大学;2010年
10 赵幸锋;汽车车身用6xxx系铝合金板材固溶及预时效的研究[D];东北大学;2009年
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中国期刊全文数据库 前10条
1 王刚;徐磊;崔玉友;杨锐;;Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B合金板材的制备及其拉伸性能[J];中国有色金属学报;2010年S1期
2 杜文报;;稀土铜铁合金板材研制成功[J];稀土信息;1993年12期
3 曾泉浦;;日本钛及钛合金板材的近况[J];钛工业进展;1993年02期
4 唐普放;钛及其合金板材性能与工业应用方向(Ⅱ)[J];钛工业进展;1996年01期
5 王炳林 ,王晔;冶金标准问答(二)[J];材料工程;1992年05期
6 卢斌;黄岚;刘咏;梁宵鹏;刘彬;贺跃辉;李慧中;;Ti-47Al-2Nb-2Cr-0.2W合金板材中层片结构的演化(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年05期
7 唐普放;钛及其合金板材性能与工业应用方向(Ⅰ)[J];钛工业进展;1995年05期
8 徐旬;;用刮削方式加工异形合金板材[J];工具技术;1986年08期
9 王;;六重式薄板矫正机效果好[J];有色设备;1993年02期
10 文志刚;王韦琪;王小翔;李晓燕;;热处理温度对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金板材显微组织和性能的影响[J];中国有色金属学报;2010年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 文志刚;王韦琪;王小翔;李晓燕;;热处理温度对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金板材显微组织和性能的影响[A];第十四届全国钛及钛合金学术交流会论文集(下册)[C];2010年
2 曹京霞;何书林;石卫民;王宏武;王新;;热处理对Ti_3Al基合金板材拉伸性能与微观组织的影响[A];第十四届全国钛及钛合金学术交流会论文集(上册)[C];2010年
3 王刚;徐磊;崔玉友;杨锐;;Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B合金板材的制备及其拉伸性能[A];第十四届全国钛及钛合金学术交流会论文集(上册)[C];2010年
4 马忠贤;陈永辉;王娟华;王新;;TB2钛合金板材热处理工艺研究[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年
5 王小翔;杨伟;王俭;王韦琪;魏寿庸;;中间β处理对Ti-51111S合金板材组织与性能的影响[A];中国有色金属学会第十二届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2007年
6 郑伟;李赫亮;袁晓光;黄宏军;刘喜欢;;汽车用AlMgSi系合金板材的研究现状及发展趋势[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年
7 李慧中;;粉末冶金Ti-47Al-2Cr-0.2Mo合金板材轧制工艺研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
8 戴训;刘鸿;王莹;赵文金;;热轧对N18合金板材显微组织及织构的影响[A];中国核动力研究设计院科学技术年报(2009)[C];2011年
9 焦鑫;冯辉;文宁;谢英杰;;浅析钛合金板材中杂波和缺陷反射波的分辨[A];2012陕西省第十三届无损检测年会论文集[C];2012年
10 刘睿;;低成本TC4钛合金板材动态力学性能研究[A];第16届全国疲劳与断裂学术会议会议程序册[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 石兆辉 周昊 记者 李丽云;新型合金板材填补铝业空白[N];科技日报;2007年
2 王海;双级压缩空调能效大耗电少[N];科技日报;2012年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 陈海军;Sr及热处理工艺对Al-Mg-Si-Cu合金板材织构的影响[D];郑州大学;2011年
2 彭勇宜;Al-Mg-Mn和Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金板材应用性能及其相关基础研究[D];中南大学;2008年
3 武伟超;电脉冲对2024铝合金力学性能及微观组织影响研究[D];西北工业大学;2015年
4 林鹏;Ti-22Al-25Nb合金板材高温变形行为与成形性能研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
5 王小杰;Al-Mg-Si合金激光焊接凝固裂纹形成机理研究[D];上海交通大学;2015年
6 邱日盛;加工工艺及合金成分对锆合金第二相和相变行为的影响[D];重庆大学;2014年
7 任光明;第二相引入对庞磁电阻材料磁和电子输运性质的影响[D];华中科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨正斌;热处理及预变形对汽车车身用Al-Mg-Si合金组织与性能的影响[D];江西理工大学;2017年
2 李克俭;TC4钛合金板材热拉弯成形热力耦合数值模拟研究[D];燕山大学;2015年
3 安小雪;6016铝合金汽车板的热处理工艺研究[D];东北大学;2014年
4 孟令娟;Mg_2Si粒子组态对车身用Al-Mg-Si合金板材n、r值的影响[D];东北大学;2014年
5 燕禹竹;镁在钛基体上的扩散行为研究[D];辽宁科技大学;2016年
6 高学成;Cu-24%Ag合金板材微观组织与织构演变规律及其对性能的影响[D];北京有色金属研究总院;2016年
7 陈飞;钛合金板材缺陷涡流检测建模及仿真分析[D];昆明理工大学;2016年
8 谭江飞;掺杂La-TZM合金板材制备及其高温性能的研究[D];西安建筑科技大学;2016年
9 何欢承;掺杂方式对La-TZM合金板材组织及性能影响研究[D];西安建筑科技大学;2014年
10 钱宝华;加工工艺对5052合金板材组织与性能的影响[D];重庆大学;2008年
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