无均匀化处理对车身用6A11铝合金组织性能的影响

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cocomalully
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了满足节能和环保的需要,汽车轻量化势在必行,车身铝化是实现汽车轻量化最有效的途径之一。由于可热处理强化6xxx系铝合金板材具有良好的成形性、耐蚀性以及烘烤硬化性而成为理想的汽车用铝板。但相对于传统汽车板材料钢板而言,6xxx系铝板的成形性仍不尽如人意且成本较高,因而阻碍了其推广和应用。常规制备6xxx系铝板过程包括均匀化处理、热轧、中间退火和冷轧。其中6xxx系铝合金均匀化处理温度在500℃以上,耗时约24 h,能耗巨大;同时,均匀化处理会使6xxx系铝合金过剩结晶相球化、粗化,影响板材的成形性。为了降低成本,有研究采用铸轧工艺制备6xxx系铝合金汽车板,但设备成本高、技术不成熟,无法实现量产。采用无均匀化处理缩短6xxx系铝合金汽车板制备流程、降低成本同时改善结晶相粒子组态以提高成形性的研究备受关注。然而目前没有关于无均匀化处理对6xxx铝合金板材成形性及烘烤硬化性的影响的研究。本实验针对DC铸造6A11铝合金,采用金相、扫描电镜及透射电镜进行组织观察、XRD测织构、拉伸试验等表征手段,研究了无均匀化处理直接热轧的热轧工艺参数(包括热轧温度、热轧变形量)、热轧后的中间退火温度及时间等对6A11铝合金板材组织性能的影响,从而优化出无均匀化处理6A11合金汽车板的最佳制备工艺,为最终优化出短流程低成本制备高性能铝合金汽车板工艺提供实验数据和理论基础。主要研究结论如下:(1)研究热轧温度从400℃升高至520℃对DC铸造6A11铝合金铸锭无均匀化处理直接热轧的板材组织性能的影响规律发现:无均匀化处理直接热轧的6A11铝合金板材中过剩结晶相粒子尺寸细小、呈弥散状均匀分布,当热轧变形量超过89%时,热轧板表层与中心层显微组织无明显区别;热轧温度越高,热轧板工艺塑性越好,热轧板再冷轧后的板材中结晶相数量越少,尺寸越大。热轧总变形量超过89%时,道次变形量对于无均匀化处理6A11铝合金热轧再冷轧得到的板材组织性能影响不明显。无均匀化处理6A11铝合金冷轧板经545℃×30 min固溶水淬+170℃×7 min预时效处理后均发生再结晶,热轧温度从460℃升高至520℃对合金板材再结晶晶粒尺寸和形状无明显影响。热轧温度升高对无均匀化处理6A11铝合金板材的强度、延伸率及n值影响不明显,但460℃热轧得到的板材的r值最高。(2)无均匀化处理直接热轧的6A11铝合金板材的最佳热轧温度为460℃,DC铸造6A11铝合金铸锭不经均匀化处理直接于460℃热轧经420℃ ×2 h中间退火并冷轧得到的薄板预时效状态的屈服强度和抗拉强度分别为164 MPa和306 MPa,延伸率为20.8%,n15和r15分别为0.245和0.702,板材在15%变形量时的瞬时应变硬化指数ns为0.212;板材再经2%预拉伸+170℃×30 min模拟烤漆处理后的屈服强度和抗拉强度分别为292 MPa 和 375 MPa,延伸率为 15.0%。(3)研究中间退火温度从500℃升高至545℃、保温时间从3h延长至12h对DC铸造6A11铝合金铸锭无均匀化处理于460℃直接热轧的板材组织性能的影响发现:无均匀化处理6A11铝合金热轧退火态板材基体存在大量黑色和灰色颗粒状结晶相粒子,沿着轧制方向呈随链状均匀分布分布,且中间退火温度越高,时间越长,结晶相溶解收缩、球化、粗化现象越明显,黑色和灰色颗粒状结晶相粒子数量减少,尺寸有所增大。经中间退火再冷轧得到的无均匀化处理6A11铝合金冷轧板经545℃×30 min固溶水淬+170℃×7 min预时效处理后均发生充分再结晶,晶粒呈等轴状。中间退火温度升高,保温时间延长对无均匀化处理6A11铝合金板材的强度、延伸率影响不明显,但545℃×3 h中间退火处理后,无均匀化处理直接热轧的6A11铝合金板材的n值和r值最高。(4)无均匀化处理直接热轧的6A11铝合金板材的最佳中间退火制度为545℃×3 h,DC铸造6A11铝合金铸锭不经均匀化处理直接于460℃热轧经545℃×3 h中间退火并冷轧得到的薄板预时效状态的屈服强度和抗拉强度分别为154 MPa和300 MPa,延伸率为21.9%,n15和r15分别为0.246和0.804,板材在15%变形量时的瞬时应变硬化指数ns为0.238;板材再经2%预拉伸+170℃×30 min模拟烤漆处理后的屈服强度和抗拉强度分别为 260 MPa 和 350 MPa,延伸率为 16.0%。(5)无均匀化处理直接热轧制备6A11铝合金汽车板的最优工艺为:DC铸造6A11铝合金铸锭以460℃热轧,采用少道次大变形量热轧至4.2mm,经545℃×3h中间退火后两道次冷轧至1.1 mm。最优工艺得到的板材和常规工艺得到的板材强度和延伸率接近,成形性提高明显。
其他文献
智慧校园是指基于云计算、物联网、大数据、移动互联等技术而建立的校园信息化形态。在智慧校园中,基于位置的服务(Location Based Service,LBS)占据了比较重要的地位。LBS的基础是定位技术,在室外环境下,全球导航定位技术(Global Positioning System,GPS)可以满足人们的定位需求,室内环境中,GPS的定位精度急剧降低。而基于低功耗蓝牙的室内定位技术由于其价
随着高速列车“高速化”、“重载化”趋势的不断发展,对列车制动盘提出了更加苛刻的要求。由于高速列车制动盘结构复杂,芯部要求高强韧性而表面要求高耐磨和抗热疲劳性能。传统制造工艺加工周期长、成本高、加工难度大;近年来激光快速成形金属零件已经在航空等领域获得成功应用。金属零件的近净成形新型材料制造方法可以弥补传统高铁刹车盘制造工艺的不足。由于激光快速成形技术具有合金成分可调,易于制造复杂形状和难加工金属零
学位
学位
智能交通系统(ITS)是指将计算机视觉技术、图像处理技术和移动互联网等新一代信息技术应用于交通领域而形成的交通服务体系,并且受到了越来越多的瞩目。智能交通系统可以有效缓解交通拥堵,降低事故发生率,同时提高交通资源的利用率。车辆的检测与跟踪是智能交通领域重要的研究课题。通过对车辆的检测与跟踪,可以得到车辆的相关信息,这些信息既可以为后续对车辆进行辨识和动机判断提供样本,也可以作为向车辆驾驶者提供导航
基于嵌入式平台的复杂背景目标跟踪技术在智能视频监控设备、无人机导肮、无人驾驶、导弹制导等领域有重要作用。近年来,由于深度学习的发展,将卷积神经网络应用在跟踪问题上有准确率高、鲁棒性强的优点,但是基于卷积特征的跟踪算法计算复杂度高,又因为嵌入式平台面积和功耗的限制,导致实时难以达到要求。为了解决这个问题,论文旨在设计一种适用于嵌入式平台的应用场景,满足该场景功耗限制的卷积网络硬件部署方案,以Xili
学位
太阳翼(即太阳能帆板)是航天器在太空正常运行的能量来源,是航天器展开机构最重要的组成部分。随着航天器展开机构对阻尼力可控调节范围和控制响应时间需求的提升,现有的传统被动式阻尼器装置已经不能满足其需求。因此,研发一种具有更大阻尼调节范围和更好可控性的阻尼器是十分必要的。与传统被动式阻尼器相比,磁流变阻尼器由于其阻尼力矩的可控性及较高可控比等优势,可有效实现太阳翼在空间轨道上安全展开和平稳运行,在航天
本论文以Y/Eu二元系硝酸盐类稀土层状化合物(LRH)为研究对象,针对中性分子RE(hfa)3(H2O)3在LRH层间的插层柱撑、结构表征以及LRH纳米片的高效剥离、温感荧光特性和功能化应用进行了深入研究。通过对产物的XRD、FE-SEM、HR-TEM、STEM、SAED 和 PLE/PL 分析,结论如下:采用水热法将中性分子RE(hfa)3(H2O)3(RE=Y或Tb)成功插入到LRH层间,导致
k-means是常用的聚类分析算法,在数据挖掘、图片分析、大气污染防治、用户模型分析等诸多领域有着广泛的应用。算法通过分析数据集合内各数据点间距离,将数据集分为若干子集,使得同一子集内数据点间距离小,不同子集的数据点间距离大。为提高算法运算速度,本文基于可重构计算架构对k-means算法的硬件实现进行研究,主要工作包含如下三个方面:1.本文基于可重构计算平台对k-means算法进行硬件设计,采用各