【摘要】：隨著6xxx系鋁合金在汽車(chē)工業(yè)上推廣應(yīng)用,對(duì)6xxx系鋁合金的研究已然成為熱點(diǎn)。6xxx系鋁合金主要用于制造汽車(chē)外板,被要求具有強(qiáng)度高、成形性好的綜合性能。目前對(duì)6xxx系鋁合金研究主要集中在固溶及時(shí)效處理,但對(duì)其退火過(guò)程、再結(jié)晶行為研究極少。本文對(duì)AA6014合金再結(jié)晶行為及退火條件和第二相粒子對(duì)再結(jié)晶影響進(jìn)行了研究,同時(shí)探究了合金成形性能、組織及織構(gòu)之間的內(nèi)在關(guān)系。對(duì)冷軋態(tài)AA6014鋁合金板材中部(C)和邊部(E)材料在200~oC和300~oC下對(duì)其進(jìn)行50°C/h慢速升溫的退火,確定材料再結(jié)晶溫度。對(duì)材料C采用50°C/h和1.26×10~(6o)C/h的兩種退火升溫速率,分別在200~oC、300~oC、400~oC、500~oC、560~oC進(jìn)行退火處理。采用硬度以及沿軋向(0~o)、45~o以及橫向(90~o)單向拉伸試驗(yàn)研究其力學(xué)性能,使用光學(xué)顯微鏡(OM)、背散射電子衍射(EBSD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)以及X射線衍射(XRD)等手段表征其微觀組織結(jié)構(gòu),通過(guò)粘塑性自洽(VPSC)模型對(duì)塑性應(yīng)變比(r值)和成形極限圖(FLD)進(jìn)行模擬分析。綜合分析了退火條件對(duì)AA6014鋁合金再結(jié)晶退火機(jī)制及成形性能的影響。主要得到以下結(jié)論:(1)材料C和E的再結(jié)晶行為有較大差異。E的再結(jié)晶開(kāi)始溫度低于C,但再結(jié)晶完成溫度無(wú)太大差別。兩種材料在慢速升溫退火時(shí)的再結(jié)晶機(jī)制不同,從而導(dǎo)致E材料存在較強(qiáng)的擇優(yōu)取向,晶粒呈扁平狀且大于C材料再結(jié)晶晶粒。(2)升溫速率影響C材料再結(jié)晶機(jī)制和再結(jié)晶晶粒尺寸。C材料慢速升溫時(shí)的再結(jié)晶形核由Cube取向的定向形核及長(zhǎng)大機(jī)制與PSN誘發(fā)形核機(jī)制共同主導(dǎo),快速升溫時(shí)的形核機(jī)制則趨向隨機(jī)�？焖偕郎赝嘶饡r(shí)晶粒更細(xì)小。(3)升溫速率影響Mg_2Si析出,從而影響再結(jié)晶硬度。慢速升溫過(guò)程中的Mg_2Si相含量變化趨勢(shì)總是要明顯于快速升溫。退火過(guò)程中再結(jié)晶硬度受Mg_2Si影響很大,是回復(fù)再結(jié)晶軟化、第二相強(qiáng)化與第二相溶解后形成的固溶強(qiáng)化相互作用的結(jié)果。(4)尺寸小于1μm的Mg_2Si相會(huì)抑制再結(jié)晶及長(zhǎng)大,而尺寸大于1μm的Mg_2Si粗大第二相則通過(guò)PSN促進(jìn)再結(jié)晶形核。隨著溫度的升高,在PSN、晶界釘扎和晶界遷移的共同作用下晶粒在不斷地長(zhǎng)大。(5)織構(gòu)對(duì)于材料不同方向上的r值影響顯著。受強(qiáng)烈的Cube織構(gòu)的影響,材料在45~o方向上取得最小的r值。總體而言VPSC模型對(duì)AA6014鋁合金固溶處理后的r值具有良好的預(yù)測(cè)性。
【圖文】：

圖1.1AudiA8 全鋁車(chē)身的空間框架結(jié)構(gòu)Fig. 1.1 Aluminium space frame in Audi A8車(chē)用鋁合金，全球平均每輛車(chē)用鋁合金占整車(chē)重量的比例仍舊較低，各大鋁車(chē)生產(chǎn)商仍在共同努力，提高鋁合金性能使得鋁合金在汽車(chē)上得。預(yù)期在2025年，鋁合金能大量的代替普通碳鋼和高強(qiáng)鋼，以提

表明[28]，再結(jié)晶織構(gòu)為 R 織構(gòu)以及朝著 Goss 取向的在 RD 方構(gòu)。R 取向的晶粒是在變形帶間晶界處 S 取向的晶粒中形核產(chǎn)向的晶粒是從帶狀結(jié)構(gòu)發(fā)展而來(lái)的，而這些帶狀結(jié)構(gòu)先前已經(jīng)[29, 30]。剪切帶是很好的再結(jié)晶形核位置，Goss 取向的晶粒就是[31, 32]。在尺寸較大的粒子周?chē)男巫兓w具有很大的儲(chǔ)存能以可以激發(fā)再結(jié)晶形核[33, 34]。這種在較大粒子處發(fā)生的粒子激mulated nucleation ,PSN)是另一種再結(jié)晶形核機(jī)制[35]。激發(fā)再結(jié)尺寸與材料中引發(fā)的應(yīng)變有關(guān)。PSN 所形成的晶粒取向隨機(jī)分織構(gòu)取決于這些形核位置之間的競(jìng)爭(zhēng)。方金屬中退火后形成的強(qiáng)烈的 Cube 織構(gòu)的起源以被討論多年接受的理論是 Cube {100}<001>取向的晶粒起源于變形微觀結(jié)通常是位于不穩(wěn)定取向的發(fā)散旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的大取向梯度中的破碎的原始 Cube 取向晶粒。有兩種解釋 Cube 晶�？焖傩纬砷L(zhǎng)大，一種是定向形核。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U465.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉建蘭;;汽車(chē)輕量化材料的應(yīng)用及發(fā)展[J];企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā);2015年13期

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3 蘇洪英;劉菁;呂丹;陳洪凱;孫紹廣;王超逸;;金屬材料塑性應(yīng)變比r值的測(cè)試[J];理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè));2013年12期

4 蔣永敏;;我國(guó)汽車(chē)輕量化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展途徑[J];中國(guó)包裝工業(yè);2013年02期

5 劉偉燕;王書(shū)偉;;輕量化技術(shù)在汽車(chē)車(chē)身上的應(yīng)用[J];汽車(chē)工程師;2011年02期

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9 張志民;栗新;;鋁合金材料在現(xiàn)代汽車(chē)輕量化制造技術(shù)中的應(yīng)用[J];專用汽車(chē);2007年07期

10 劉宏,趙剛,劉春明,左良;Mn對(duì)Al-Mg-Si-Cu鋁合金車(chē)身板組織和性能的影響[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào);2005年04期

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本文編號(hào)：2639495