高速列车用6008铝合金防撞型材静态压缩实验研究

采用INSTRON 1346材料力学性能实验系统,对高速列车用6008铝合金防撞型材进行压缩实验,加载速度为1mm/s。先研究不同合金成分及热处理制度对防撞型材压缩性能的影响,然后分析了压缩变形的过程及改善其压缩性能的途径。研究结果表明:控制主合金化元素Mg、Si及w(Mg)/w(Si),适量加入Mn、Cr元素,降低杂质Fe元素,加入适量V元素,可改善其压缩性能;另外,对比不同的热处理制度,认为T4状态的型材具有较佳的综合性能指标。

在线淬火工艺与微量元素对6008铝合金吸能盒性能的影响

研究了在线淬火方式及微量合金元素Mn对6008铝合金吸能盒组织与性能的影响。结果表明:型材强度随着淬火冷却速率的提高而明显提高,延伸率也有所增加。穿水冷却改善了型材的力学性能与压溃效果,主要原因是穿水冷却可以有效避免淬火过程中过饱和固溶体脱溶,确保了Mg、Si元素的过饱和固溶度。Mn元素的含量从0.3%增加到0.5%时,晶粒尺寸明显减小,力学性能和压溃性能明显提高。

均匀化制度对6008铝合金铸锭组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、常温力学拉伸和电导率等测试方法,研究在560℃加热条件下,不同均匀化保温时间对6008铝合金铸锭微观组织、力学性能和电导率的影响。结果表明,随着均匀化时间的延长,晶间枝晶组织逐渐减少,韧性增加,电导率升高;结合实际生产,铸锭获得最佳综合性能的均质制度为560℃×8h。

均匀化冷却方式对6008铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、常温力学拉伸和电导率等测试方法,研究在加热570℃、保温3h条件下,不同均匀化冷却方式对6008铝合金铸锭微观组织及力学性能的影响。结果表明,在相同均匀化工艺条件下,水冷均匀化制度下的铸锭均匀化程度更高,第二相回溶更充分,综合力学性能更好。空冷对铸态电导率的提升作用更加明显,达到46.18%IACS。

6008铝合金冲击实验及其动态本构模型

为了弥补6008铝合金在冲击载荷作用下的力学性能及其动态本构模型研究的不足,采用RPL-100型材料试验机和分离式霍普金森压杆获取了该材料在不同应变率下的应力—应变曲线.结果表明:随着应变率的增加,6008铝合金的屈服强度、强度极限与流动应力增加,应变硬化率减小,屈服滞后现象明显.基于实验结果与Johnson-Cook模型,引入Cowper-Symonds本构模型来描述6008铝合金的应变率效应,同时考虑到该材料冲击过程中绝热温升的影响,构建了适用于6008铝合金的改进Johnson-Cook模型.结果表明,改进Johnson-Cook模型能够能较好地描述6008铝合金的应变率效应并能准确地预测其流动应力,可为实际工程中的数值模拟问题提供参考.

淬火工艺对6008铝合金型材折弯及压溃性能影响

为了方便评估汽车防撞梁吸能类6008合金的压溃性能,研究了型材折弯角度与压溃效果关系;研究表明,6008铝合金淬火越强则折弯角度越大,而折弯角度大相对应压溃更容易形成褶皱而不产生裂纹,为保证压溃合格则型材各部位折弯角度至少保证90°以上,淬火冷却速度应至少为42.1℃/s。

高速动车用大宽厚比6008铝合金挤压工艺研究

对大宽厚比高速动车用6008铝合金蒙皮型材的挤压工艺、合金成分、铸棒的均质制度、铸锭加热温度、挤压速度及拉伸率等几个方面进行了深入研究。结果表明,通过合理的模具设计,铸棒均质制度以及合理的铸锭加热温度,挤压速度等工艺控制,可以生产出屈服强度≥240MPa,抗拉强度≥280MPa,断后延伸率≥10%,产品组织细小均匀,产品无低倍及表面缺陷的产品。

6008铝合金不同焊接接头的组织和性能研究

采用熔化极惰性气体保护焊(MIG)、非熔化极惰性气体保护焊(TIG)和激光填丝焊(LBW)对6008-T7铝合金进行了焊接,并对焊接接头的拉伸性能、弯曲性能、微观组织和断口形貌进行了检测和分析。结果表明:三种焊接接头均具有良好的弯曲性能,拉伸试样的断裂机理均为韧性断裂。并且激光填丝焊焊接接头的焊缝区、熔合区晶粒更加细小,力学性能最佳。

回用铝对6008铝合金挤压型材晶间腐蚀的影响

对添加和未添加回用铝的6008铝合金挤压型材进行晶间腐蚀实验。实验结果表明:回用铝中的化学成分较为复杂,不易被检测,添加了回用铝的铝合金制品中Si、Fe元素含量相对较高,且Al元素整体偏低。铝基体中形成较为弥散分布的含Al、Si、Fe、Mn元素的第二相粒子,在挤压塑性变形过程中和固溶处理过程中有利于抑制再结晶晶粒长大,细化再结晶晶粒。但同时第二相的电极电位较高,与基体中电位较负的Mg2Si及Al基体形成微电池,加速材料腐蚀速度。

时效工艺对6008铝合金型材组织与性能影响

研究了不同时效工艺对6008铝合金挤压型材组织与性能的影响。结果表明:随时效时间的延长,型材强度先迅速增加后缓慢降低,断后伸长率先降低后趋于平稳,最佳时效工艺为175℃×8 h和200℃×3 h,屈服强度分别达到288 MPa和273 MPa,抗拉强度则分别达到304 MPa和287 MPa。随着时效时间的延长,时效析出相先快速增多后增速减缓,强度增加;随着时效过程的进行,析出相逐渐向β″相转变,此时析出相呈现包晶状态,力学性能达到最大值;继续延长时效时间,发生过时效,析出相发生粗化,力学性能下降。

时效制度对6008铝合金压溃及腐蚀性能的影响

对6008铝合金挤压型材分别进行不同时效制度处理,研究不同时效制度下6008铝合金挤压型材的力学性能、压溃性能及腐蚀性能。结果表明:170℃×8 h时效处理后,合金力学性能最高,压溃效果为褶皱处出现裂纹,腐蚀深度最深为157.18μm,其余时效制度下合金腐蚀性能均有改善;150℃×10 h时效处理后合金力学性能较低,压溃效果为折角处开裂;150℃×3 h+190℃×7 h时效后压溃效果最差,为贯穿性大裂纹;150℃×3 h+200℃×3 h时效处理后,压溃效果较好但吸能性较差。200℃×3 h时效处理后6008铝合金挤压型材具有较好的综合性能,能够满足实际生产要求。

汽车防撞盒用6008铝合金物理性能的研究

采用不同时效制度对6008铝合金型材进行热处理,研究合金力学性能、硬度、折弯性能、压溃性能,分析不同时效制度对6008合金物理性能的影响。研究结果表明,6008铝合金峰值时效(T6)状态下,合金强度、硬度较高,但其塑性、韧性和碰撞吸能效果较低,反而强度较低的欠时效(T5)和过时效(T7)状态下,合金折弯性能和压溃性能要稍好;过时效(T7)状态下,合金屈服强度为273MPa,抗拉强度为284MPa,断后伸长率为12.5%,符合客户的性能要求,其折弯和压溃性能均比峰值时效状态下的好,压缩后为典型的叠缩形貌。

单级时效对6008铝合金力学及压缩性能研究

文章主要以6008铝合金为研究对象,通过室温拉伸和压缩试验研究该材料经不同时效制度下的力学性能和吸能性能。研究表明,随着时效时间的延长,6008铝合金时效7h达到峰值强度,析出相最多,延伸率最低;在0.5h~2.5h内屈强比线性增加,2.5h后屈强比趋于平缓;压缩变形方式发生变化;时效2.5h后,加载曲线呈周期变化,变形褶皱均匀,材料利用率高;时效5h后弯曲压缩裂纹较严重,时效时间延长,压缩破坏较大;在未破坏褶皱的前提下,随着时效时间的增加,吸能性能逐渐增加。

6008合金汽车保险杠吸能盒的物理性能研究

对汽车保险杠吸能盒用6008铝合金型材不同时效制度的物理性能进行了研究。通过分析制品的力学性能、金相组织、断口形貌等来确定最佳工艺参数,为挤压汽车铝型材产品检验、工艺试验提供技术支持与指导。研究表明:6008合金目字型型材在210℃×6 h与210℃×3 h时效制度下的力学性能均满足标准要求;时效制度210℃×6 h下抗变形能力更好,压缩试样表面褶皱规律、无裂纹,符合客户标准要求;时效制度210℃×3 h时型材的挤压融合口位置合格,说明最终压溃不合格并不是因为挤压融合不好而导致的。

高速动车组碰撞铝型材6008合金的研究

通过对强度、延伸率、压缩和显微组织的分析,获得了挤压态6008合金的热处理最佳工艺参数;并利用金相显微镜、扫描电镜分析了6008合金挤压态、固溶态和过时效的显微组织。结果表明,挤压态6008合金的最佳热处理制度为固溶520℃/20min,时效200℃/8h。在此制度下合金可以获得比较优良的性能,其塑性、强度均可达到使用条件;且析出相均匀、弥散地分布在基体上。