【摘 要】
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为了加快汽车行业节能减排进程,乘用车对于车辆轻量化需求极为迫切。6000系铝合金由于优异的成型性能、可加工性以及耐腐蚀性能而成为汽车用零部件的首选材料。本论文对一种新型Al-Mg-Si-Cu合金,通过合金热处理的探索和研究,开发出屈服强度、塑性以及疲劳强度好的铝合金,满足汽车底盘零部件的要求。本文主要研究了合金铸态主要的结晶相种类、形态以及合金元素的分布,单级均匀化和双级均匀化对合金组织与性能的影
【基金项目】
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项目批准号:U1864209。项目名称为“乘用车用高强初耐疲劳铝合金组织性能调控与关键技术研究”；
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为了加快汽车行业节能减排进程,乘用车对于车辆轻量化需求极为迫切。6000系铝合金由于优异的成型性能、可加工性以及耐腐蚀性能而成为汽车用零部件的首选材料。本论文对一种新型Al-Mg-Si-Cu合金,通过合金热处理的探索和研究,开发出屈服强度、塑性以及疲劳强度好的铝合金,满足汽车底盘零部件的要求。本文主要研究了合金铸态主要的结晶相种类、形态以及合金元素的分布,单级均匀化和双级均匀化对合金组织与性能的影响规律,探索了均匀化对α-Al（Mn,Fe）Si弥散相析出影响规律,探索均匀化和挤压后的合金进行T5和T6热处理对合金性能的影响规律。得到论文主要工作和研究结果如下:（1）新型Al-Mg-Si-Cu合金铸态组织分析结果表明,晶界处分布较多的灰色板条Al5（Fe,Mn）Si和黑色细长的Mg2Si相组成枝晶网分布在晶间,及少量淡黄的球状Q相分布在基体中,枝晶臂间距为26.67 μm。（2）合金单级均匀化热处理实验结果表明,Q相在510℃保温2h已经基本溶解完毕;随均匀化温度的升高和时间的延长,晶界处第二相数量逐渐减少,在550℃/10h后Mg2Si相面积百分比由铸态的1.06%减少到0.2%,Al5（FeMn）Si相面积百分比降到0.45%;α-Al（Mn,Fe）Si弥散相面积降低到7.05%;560℃的时候产生复熔球等过烧现象;最佳单级均匀化制度为“550℃/10h”。（3）合金双级均匀化热处理实验结果表明,β’最有利于α-Al（Mn,Fe）Si弥散相的析出,确定最佳低温均匀化制度为“300℃/8h”,最佳双级均匀化制度为“300℃/8h+550℃/10h”,该制度较其他双级均匀化制度,α-Al（Mn,Fe）Si弥散相数量最多,粗大弥散相区域百分比最小为0.33%,经双级均匀化热处理的合金比单级均匀化弥散析出相数量更多、密度更大、弥散区分布更均匀。（4）合金经过挤压后进行T5热处理,在150℃保温8 h后硬度最大为134.48 HV。进行T6热处理,T6热处理是在550℃/40 min水淬后再180℃/6 h,合金的屈服强度和抗拉强度最高,分别是326.1 MPa和380.7 MPa,塑性为16.4%。
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