6016铝合金热处理工艺研究

《6016铝合金热处理工艺研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、6016铝合金热处理工艺研究张钧萍，金庆生，马鸣图（中国汽车工程研究院股份有限公司，重庆400039）[摘要]通过硬度测试、力学性能测试和烘烤硬化性能测试，研究了6016铝合金冷轧板材的热处理工艺，结果表明：合金的硬度随着固溶温度升高和固溶时间延长而增加；合金进行预时效处理时，随着预时效时间的增加硬度出现先降低后升高的现象，且预时效温度越高，硬度下降值越大；在本试验条件下，满足覆盖件性能要求的6016合金的热处理工艺为：540℃×20min固溶水淬+120℃×10min预时效处理。[关键词]6016合金；固溶

2、处理；预时效处理；烘烤硬化[中图分类号]TG146.2[文献标识码]A[文章编号]1009-1742（2014）01-0103-05生自然时效现象，该现象发生会使材料的强度增1前言加，从而使冲压成形性能降低，并使随后烘烤时出[5，6]作为汽车轻量化材料的重要一员，铝合金材料现软化现象。一些研究表明，铝合金板材经固溶用于汽车的比重不断增加。汽车中重量最大的部处理后，在一定温度条件下立即进行短时间的预时件是汽车车身，其重量为整个汽车重量的30%左效处理，可以增加板材的抗时效稳定性并提高板材右。用铝合金材料来制造汽

3、车车身板，要求材料既的成形性能，成形后的烘烤硬化性能也能显著提[7~10]具有一定的强度性能，又具有良好的冲压成形性高。本工作旨在研究6016铝合金的热处理工能，还必须具有良好的抗凹性能。目前，用于汽车艺，通过研究板材的显微硬度、力学性能和烘烤硬车身板的铝合金主要有Al-Cu系、Al-Mg系和Al-化性能，获得性能优异的热处理工艺，为该铝合金Mg-Si系合金。Al-Cu系合金和Al-Mg系合金为不板材实际生产时热处理工艺的制定提供依据。可热处理合金。Al-Cu系合金作为覆盖件在烘烤时2试验用材及方法会发生软化

4、现象，不利于覆盖件的抗凹性能，Al-Mg系合金在冲压过程中的表面质量差，而Al-Mg-Si系2.1试验材料制备合金成形后既有烘烤硬化性能，又具有良好的表面熔炼合金的原料为99.9%高纯铝、电解铜、工[1，2]质量，因而是用作汽车覆盖件的最佳铝合金材料。业纯镁、工业纯锌以及Al-5%Ti-0.2%C等中间合金，铝合金用于汽车覆盖件，除了能减轻覆盖件的质量上述原料以一定顺序在20t熔炼炉中熔炼后浇注为[3，4]之外，碰撞时还能减少对行人的伤害。宽1450mm、厚500mm的铸坯。铸坯的化学成分可热处理强化的601

5、6铝合金可用于制备汽车见表1。铸坯经均匀化处理和去头尾、切边处理后，覆盖件，该铝合金板材在冲压前具有较低的强度和进行热轧，热轧终轧板坯的厚度为4.5mm。热轧板较好的成形性，冲压后进行烘烤使屈服强度进一步再结晶退火后进行冷轧，冷轧板厚度从4.5mm轧制增加，从而使其制成的覆盖件的抗凹性能增加。铝到1mm。冷轧后将板材开卷较平，然后进行热处理合金板材在生产后到冲压成为产品的过程中，会发工艺试验。[收稿日期]2013-10-16[基金项目]国家科技支撑计划子课题（2011BAG03B0502）[作者简介]张钧萍，

6、1987年出生，男，四川南充市人，工程师，硕士，主要从事汽车材料方面的研究；E-mail：zwwjp@163.com2014年第16卷第1期103表1合金的化学成分170℃烘烤30min。烘烤后，进行拉伸试验，按照Table1ChemicalcompositionofalloysBSEN10325—2006测试热处理试样的烘烤硬化%（质量分数）性能。成分SiFeCuMnMgCrZnTiAl含量1.0890.1280.0780.0500.5440.1170.0050.010Bal.3试验结果与分析注：Bal.为

7、余下分数3.1固溶工艺的确定冷轧板经不同固溶工艺处理+不同的预时效2.2固溶工艺探索工艺热处理后获得的硬度分布结果如图1~图3所固溶处理工艺探索采用边长为15mm的方形示。图中T4表示自然时效状态，PAG表示预时效。试样，固溶淬火方式为室温水淬（温度25℃）。试样图1所示为合金不同条件下固溶+80℃预时效后的淬火后室温停留不超过5min，进行人工预时效处硬度分布，从图中可以看出，当固溶温度从520℃增理。热处理后测试试样显微硬度，获得不同固溶工加到540℃时，试样的显微硬度显著增加；在固溶处艺的硬度分布。理初

8、期随着固溶时间增加，试样的显微硬度显著增制定热处理工艺时，考虑到实际的成本及生产加，当固溶时间增加到一定程度时，试样的显微硬效率等因素，固溶的温度和时间不宜过长，因此本度接近峰值而趋于稳定。这是由于在固溶初期，固工作选取的固溶温度为540℃和520℃，固溶时间溶温度或者固溶时间的增加使合金中强化元素在α-分别为5min、10min、15min、20min和30min。固Al基体中的溶解程度增加，水淬