不同時效狀態(tài)下Al-Mg-Si型材的準(zhǔn)靜態(tài)壓縮性能研究.pdf

1、鋁合金已成為汽車輕量化設(shè)計的首選材料，其中Al-Mg-Si合金因具有優(yōu)良的碰撞吸能性能與成型性能而廣泛應(yīng)用于汽車的吸能結(jié)構(gòu)設(shè)計。本文以兩種在線淬火的Al-Mg-Si合金(6061與6061X)多胞截面型材為研究對象，系統(tǒng)地研究了6061X合金的時效硬化性能，以及兩種合金型材在不同時效狀態(tài)下的軸向壓縮變形模式與吸能性能，并結(jié)合微觀分析手段，探討了引起兩種合金性能差異的主要原因。
　　本文首先采用不同的時效工藝(時效溫度140℃-22

2、0℃，時間0-24h)對6061X合金進行時效處理，通過硬度測試研究了不同時效溫度-時間組合對該合金力學(xué)性能的影響，研究表明6061X合金獲得最高力學(xué)性能的時效工藝為180℃時效9h，并結(jié)合TEM分析得知，此時合金中的析出強化相為針狀β”相；通過回歸分析，在Johnson-Mehl-Avrami方程基礎(chǔ)上建立了6061X合金的時效動力學(xué)模型。
　　通過準(zhǔn)靜壓實驗研究了不同時效狀態(tài)(180℃條件下0-540min)的6061X與60

3、61合金型材的軸向壓縮變形模式與吸能性能。研究表明：隨時效時間的延長，6061X型材的變形模式由金剛石模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槭诛L(fēng)琴模式，6061型材由伴有開裂現(xiàn)象的金剛石模式轉(zhuǎn)變?yōu)檠乩膺吪涯Ｊ?，兩者吸能性能均提高。通過在型材上端側(cè)壁開孔可降低第一峰值載荷，并影響型材的變形模式，開孔后6061X型材變形模式均為混合模式或手風(fēng)琴模式，6061型材變形模式為伴有開裂現(xiàn)象的混合模式，該轉(zhuǎn)變提高了型材變形的穩(wěn)定性。對于原變形模式為金剛石模式的試樣，開設(shè)

4、誘導(dǎo)孔后，試樣變形名義載荷增加，吸能性能提高；原變形模式為混合模式與手風(fēng)琴模式的試樣，開設(shè)誘導(dǎo)孔后，吸能性能降低。
　　通過6061合金與6061X合金組織與性能的對比研究，發(fā)現(xiàn)6061合金中的晶粒組織沿厚度方向分布不均勻，近表層組織為粗大的再結(jié)晶晶粒，中間層為含亞晶的拉長晶粒，且晶粒趨于(111)排列，合金中的第二相粒子沿擠壓方向排列；而6061X合金的晶粒組織為完全的再結(jié)晶晶粒，晶粒的擇優(yōu)取向程度較低。6061合金中晶粒形貌、