發(fā)布時(shí)間：2020-11-11 18:53

　　 汽車輕量化對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排的低碳生活具有愈來(lái)愈重要的作用,其中汽車鋁化是汽車輕量化的重要途徑,提升6000系車身用鋁合金的成型性能和時(shí)效硬化性能對(duì)解決異形件的成型問(wèn)題和強(qiáng)度的提高具有重要的意義。本文以6016鋁合金為例,通過(guò)熱軋實(shí)驗(yàn)和熱模擬實(shí)驗(yàn)以及冷軋實(shí)驗(yàn),采用EBSD取向成像技術(shù)和XRD技術(shù),研究熱變形和冷變形時(shí)組織和織構(gòu)的變化規(guī)律及其演變機(jī)理。通過(guò)固溶和時(shí)效實(shí)驗(yàn),采用TEM和SEM以及XRD技術(shù),借助顯微硬度機(jī)和萬(wàn)能拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī),研究固溶過(guò)程微觀組織和織構(gòu)的變化、時(shí)效析出行為、烤漆硬化性和成型性能,為控制組織和改善工藝以提高其性能提供理論基礎(chǔ)。6016鋁合金熱軋得到致密的第二相成鏈狀分布的組織;熱變形時(shí)產(chǎn)生大量小角度界面,隨后轉(zhuǎn)變?yōu)榇蠼嵌冉缑?并且發(fā)生再結(jié)晶;變形后保溫促進(jìn)再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大,最終形成具有條狀變形晶粒和聚集的細(xì)小再結(jié)晶晶粒的雙態(tài)顯微組織。熱壓縮時(shí)形成Brass為主的軋制織構(gòu),繼續(xù)變形,Copper、隨機(jī)織構(gòu)向Brass、S型織構(gòu)轉(zhuǎn)變。保溫時(shí),具有S和Brass織構(gòu)的晶粒內(nèi)形成Goss或其它取向的再結(jié)晶晶粒,使S和Brass織構(gòu)強(qiáng)度降低。對(duì)6016鋁合金冷軋過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究表明,冷軋時(shí)形成原始晶粒被拉長(zhǎng)、二相粒子呈鏈狀排列并且不斷被壓碎的組織,同時(shí)形成大量小角度界面,且低應(yīng)變量時(shí)該界面具有一定的方向性(與RD呈40°左右的夾角)。變形晶粒首先通過(guò)整體變形和協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)動(dòng)形成變形織構(gòu),隨后在靠近晶界區(qū)域相對(duì)晶粒整體取向容易發(fā)生向β取向線的偏轉(zhuǎn),最后在晶粒內(nèi)的局部區(qū)域也發(fā)生該偏轉(zhuǎn),使基體在宏觀上形成以S織構(gòu)為主的不斷增多的變形織構(gòu)。對(duì)冷軋板材固溶處理和時(shí)效處理研究表明,固溶過(guò)程中再結(jié)晶和固溶同時(shí)進(jìn)行,但再結(jié)晶速度較固溶速度快,540℃固溶90s即形成大小均勻的等軸晶;Mg2Si相在300s時(shí)完全融固溶,但保留過(guò)剩的硅相和難融的雜質(zhì)相。固溶時(shí)變形織構(gòu)不斷轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機(jī)織構(gòu)導(dǎo)致S和Copper織構(gòu)快速減少,同時(shí)Cube和R織構(gòu)逐漸增多。6016鋁合金在180℃時(shí)效4h可獲最大硬度,T4P態(tài)較T4態(tài)和S態(tài)的烤漆硬化性好,其中T4P5態(tài)烤漆15min就能達(dá)到較高的硬度,并且T4P5態(tài)具有最大的r值和Δr,這與第二相的析出狀態(tài)和分布有關(guān)。因此,固溶后立即進(jìn)行170℃×5min,既能獲得較好的烤漆硬化性能,又能提高板材的成形性能。
【學(xué)位單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TG146.21;TG339;TG166.3
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究的目的和意義
    1.2 鋁合金板材的加工工藝
        1.2.1 汽車板材生產(chǎn)工藝路線
        1.2.2 熱軋工藝
        1.2.3 冷軋工藝
        1.2.4 固溶處理與淬火及預(yù)時(shí)效處理
    1.3 軋制變形過(guò)程微觀組織變化
    1.4 軋制變形過(guò)程織構(gòu)變化
        1.4.1 鋁合金的織構(gòu)分類
        1.4.2 鋁合金軋制過(guò)程織構(gòu)的變化
        1.4.3 織構(gòu)的測(cè)量與分析
        1.4.4 織構(gòu)對(duì)材料性能的影響
    1.5 車身用鋁合金的組織和織構(gòu)研究現(xiàn)狀
    1.6 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 鋁合金材料制備
    2.2 熱軋及模擬實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 熱軋實(shí)驗(yàn)
        2.2.2 熱模擬實(shí)驗(yàn)
    2.3 冷軋實(shí)驗(yàn)
    2.4 固溶和時(shí)效實(shí)驗(yàn)
        2.4.1 固溶處理
        2.4.2 時(shí)效處理
    2.5 合金顯微組織的研究
        2.5.1 掃描電鏡二次電子的微觀組織觀察
        2.5.2 透射電子顯微鏡觀察微觀組織
    2.6 合金織構(gòu)的研究
        2.6.1 掃描電鏡EBSD的取向成像和微觀織構(gòu)分析
        2.6.2 X射線衍射（XRD）的宏觀織構(gòu)測(cè)試
    2.7 性能測(cè)試
        2.7.1 拉伸實(shí)驗(yàn)
        2.7.2 顯微硬度測(cè)試
第三章 熱軋板材微觀組織和織構(gòu)研究
    3.1 前言
    3.2 熱軋板材組織與織構(gòu)分析
        3.2.1 微觀組織分析
        3.2.2 熱軋織構(gòu)分析
    3.3 熱模擬試樣微觀組織分析
        3.3.1 取向成像分析
        3.3.2 界面取向差分析
    3.4 熱模擬試樣織構(gòu)分析
        3.4.1 絲織構(gòu)
        3.4.2 板織構(gòu)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 6016鋁合金冷軋顯微組織和織構(gòu)的研究
    4.1 前言
    4.2 多道次冷軋板材的微觀組織
        4.2.1 SEM二次電子像下的微觀組織
        4.2.2 EBSD取向成像的微觀組織
    4.3 多道次冷軋板材的宏觀織構(gòu)演變
        4.3.1 絲織構(gòu)
        4.3.2 板織構(gòu)
    4.4 多道次冷軋?jiān)嚇拥奈⒂^織構(gòu)
    4.5 討論
        4.5.1 微觀組織演變
        4.5.2 軋制變形的織構(gòu)變化
    4.6 本章小結(jié)
第五章 6016鋁合金固溶和時(shí)效工藝研究
    5.1 前言
    5.2 固溶處理結(jié)果分析
        5.2.1 固溶時(shí)間力學(xué)性能的變化
        5.2.2 SEM微觀組織
        5.2.3 TEM微觀組織分析
        5.2.4 固溶過(guò)程織構(gòu)的演變
    5.3 時(shí)效處理結(jié)果分析
        5.3.1 溫度和時(shí)間對(duì)6016鋁合金時(shí)效行為的影響
        5.3.2 固溶+人工時(shí)效分析
        5.3.3 固溶+自然時(shí)效+人工時(shí)效
        5.3.4 時(shí)效組織分析
    5.4 經(jīng)預(yù)時(shí)效處理的烤漆硬化性能
    5.5 不同狀態(tài)的成型性能分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果

【參考文獻(xiàn)】

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