《6000系鋁合金板熱衝壓過程中微觀組織演化與強化機制》是依託哈爾濱工業大學，由徐振海擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：6000系鋁合金板熱衝壓過程中微觀組織演化與強化機制
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐振海
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著能源和環境問題日益嚴峻，對汽車輕量化的需求愈發強烈，高比強度鋁合金板在車身中普及成為重要措施，但其較低的可成形性成為發展的瓶頸。固溶處理-成形-冷模具淬火，即熱衝壓這一新方法的套用有望解決這一問題，但因其在原生產流程中引入熱變形和額外的熱過程，材料原有經熱處理獲得的優異力學性能退化，如何快速強化熱衝壓件成為另一難題。為此，本項目將研究6000系鋁合金板熱衝壓過程中析出相的結構特點及其動態演化規律，分析熱、變形、電、磁對微觀組織演化和力學性能的影響，揭示析出強化機制，建立多場耦合的微觀組織演化與強化模型；探討通過選擇板材初始狀態、提升加熱速度、採用感應加熱或施加靜電場來提高熱衝壓前材料固溶處理效率和後續烘烤硬化性的可行性；闡明預時效參數和熱衝壓變形形式、大小對構件烘烤硬化性和力學性能均勻性的影響。最終，最佳化與熱衝壓成形相匹配的高效熱處理工藝，實現6000系鋁合金板熱衝壓控形同時的控性。
結題摘要
隨著能源和環境問題日益嚴峻，對汽車輕量化的需求愈發強烈，高比強度鋁合金板在車身中普及成為重要措施，但其較低的室溫可成形性成為發展的瓶頸。固溶處理-成形-冷模具淬火，即熱衝壓這一新方法的套用有望解決這一問題，但因其在原生產流程中引入熱變形和額外的熱過程，材料原有經熱處理獲得的優異力學性能退化，如何快速強化熱衝壓件成為另一難題。為此，本項目研究了6000系鋁合金板熱衝壓過程中析出相的結構特點及其演化規律，分析了熱、變形、電、磁對微觀組織演化和力學性能的影響，揭示了析出強化機制，建立了微觀組織與力學性能的映射關係。結果表明，原始板材析出相細小利於其加熱時溶解，加熱速率快利於避免升溫時析出相的轉變而加速溶解，感應加熱和自阻加熱對固溶處理的作用表現為提高加熱速率的熱效應，熱處理中靜電場的施加提高了合金元素的固溶速度和程度而使析出相更細小彌散，這些因素有利於提高固溶效率和時效強化；高溫短時預時效和低溫儲存有利於抑制自然時效；W態下冷變形形成大量位錯，為強化相形核提供質點，從而增強時效強化；熱變形由於位錯增殖同時發生動態回復和再結晶，其對自然時效和人工時效的強化作用不明顯，並表現出微弱的烘烤軟化作用。最終，探明了影響熱衝壓件微觀組織和力學性能的主要參數及其影響規律，為制定與熱衝壓成形相匹配的高效熱處理工藝，實現6000系鋁合金板熱衝壓控形同時的控性奠定了基礎。
