Mg2Si粒子組態(tài)對車身用Al-Mg-Si合金板材n、r值的影響.pdf

1、Al-Mg-Si系汽車用合金是可熱處理強化的鋁合金，因其具有優(yōu)良的性能和廣闊的應(yīng)用前景，被廣泛用于汽車車身覆蓋件。通常，該系合金板材基體中存在大量第二相粒子，其中最主要的是Mg2Si粒子。對于汽車車身用金屬板材，應(yīng)變硬化指數(shù)n和塑性應(yīng)變比r值是評價其沖壓成形性的關(guān)鍵性能指標(biāo)。然而，有關(guān)Al-Mg-Si系車身用鋁板中第二相粒子組態(tài)與其成形性指標(biāo)間的關(guān)系規(guī)律尚不清楚。
　　本文在實驗室制備出7種Mg2Si含量的Al-Mg-Si系鋁合金

2、板材，結(jié)合熱處理工藝調(diào)控Mg2Si粒子組態(tài)，并通過拉伸試驗研究了Mg2Si含量及其組態(tài)對Al-Mg-Si合金板材n值和r值的影響規(guī)律，以明確Al-Mg-Si系鋁合金中第二相粒子與其沖壓成形性間的關(guān)系規(guī)律，為進一步優(yōu)化Al-Mg-Si系鋁合金板材的顯微組織、改善其沖壓成形性奠定基礎(chǔ)。得到的主要研究結(jié)論如下:
　　1.7種Mg2Si含量的冷軋態(tài)合金板及經(jīng)過200℃～500℃退火的合金板中，均存在尺寸約2-8μm的灰白色塊狀或短棒狀A(yù)l

3、FeSi相，2-3μm灰色塊狀或短棒狀Si相以及尺寸小于1μm的黑色點狀Mg2Si相。Mg2Si含量增多，對合金基體中AlFeSi相和Si相無明顯影響。當(dāng)Mg2Si含量小于1.27％，合金基體中尺寸為1μm以下的點狀Mg2Si相數(shù)量隨Mg2Si含量增加而增多;當(dāng)Mg2Si含量超過1.52％，合金基體中尺寸為1μm以下的點狀Mg2Si相數(shù)量無明顯變化，但合金基體中出現(xiàn)大量尺寸在2-15μm的Mg2Si結(jié)晶相，且其數(shù)量隨Mg2Si含量增加逐

4、漸增多。隨Mg2Si含量增加，冷軋態(tài)合金板中纖維狀晶粒越來越細。退火溫度升高，7種合金板材中Mg2Si相粒子數(shù)量逐漸減少，尺寸逐漸增大。
　　2.7種Mg2Si含量的T4態(tài)及T6態(tài)合金板中，尺寸小于1μm的黑色點狀Mg2Si相完全固溶到基體消失，Mg2Si含量增加對灰白色AlFeSi相和灰色Si相尺寸及數(shù)量無明顯影響。當(dāng)Mg2Si含量小于1.27％，T6態(tài)合金中納米級的Mg2Si析出相逐漸增加;當(dāng)Mg2Si含量超過1.52％，T4

5、態(tài)及T6態(tài)合金基體中尺寸超過2μm的Mg2Si結(jié)晶相數(shù)量逐漸增加，T6態(tài)合金中納米級的Mg2Si析出相無明顯變化。隨著Mg2Si含量增加，T4態(tài)及T6態(tài)合金板材等軸晶尺寸逐漸減小。
　　3.Mg2Si含量增加對T4態(tài)、T6態(tài)合金及退火合金板材的應(yīng)力應(yīng)變曲線形狀無明顯影響，但T4態(tài)與T6態(tài)合金板材的應(yīng)力應(yīng)變曲線形狀略有差別，退火態(tài)合金板材的應(yīng)力應(yīng)變曲線上出現(xiàn)了鋸齒效應(yīng)。應(yīng)變增大，不同Mg2Si含量不同熱處理狀態(tài)的合金板材的nc值均呈

6、現(xiàn)出先逐漸增大后趨于平緩，ns值先增大后減小，r值在應(yīng)變超過3％后基本保持不變的規(guī)律。
　　4.隨Mg2Si含量增加，T4態(tài)和T6態(tài)合金板材的屈服強度和抗拉強度均呈現(xiàn)出先逐漸增大后趨于平緩的趨勢，其總延伸率和均勻延伸率則呈先增大后減小的趨勢;退火態(tài)合金板的屈服強度和抗拉強度均呈現(xiàn)出增大的趨勢，其總延伸率和均勻延伸率則呈減小的趨勢。
　　5.隨Mg2Si含量增加，T4態(tài)、T6態(tài)及退火態(tài)合金板材的連續(xù)應(yīng)變硬化指數(shù)nc值、瞬時應(yīng)變