Anvendelse af aluminiumslegeringer til biler
111,355 Synspunkter 2024-09-27 08:08:04
Anvendelse af aluminiumslegeringer til biler
Aluminiumslegeringer kan klassificeres i forskellige familier i henhold til indholdet af legeringselementer. I henhold til den nationale standard "Metode til angivelse af kvaliteter af deformeret aluminium og aluminiumslegeringer" (GB/T. 16474-1996) , deformerede aluminiumsmaterialer er opdelt i forskellige serier af kvaliteter i henhold til deres kemiske sammensætning, repræsenteret med fire tegn, som vist i tabel 1.
| Karakterserie | Funktioner |
|---|---|
| 1××× | Rent aluminium (aluminiumindhold ikke mindre end 99.00%) |
| 2××× | Aluminiumslegering med kobber som hovedlegeringselement |
| 3××× | Aluminiumslegering med mangan som det vigtigste legeringselement |
| 4××× | Aluminiumslegering med silicium som hovedlegeringselement |
| 5××× | Aluminiumslegering med magnesium som det vigtigste legeringselement |
| 6××× | Aluminiumslegering med magnesium og silicium som de vigtigste legeringselementer |
| 7××× | Aluminiumslegering med zink som hovedlegeringselement |
| 8××× | Aluminiumslegering med andre elementer som det vigtigste legeringselement |
Ifølge forskellene i materialebehandlingsteknologi og -metoder, klassificeringen af aluminiumslegeringsmaterialeserier til bilkarosserier er vist i figur 1. De 4000 serie aluminiumslegering har et højt siliciumindhold, et lavt smeltepunkt, og god smelteflydning. Det bruges hovedsageligt i bilindustrien til fremstilling af svejseadditiver af aluminiumslegeringer, såsom loddeplader, svejsestænger, og svejsetråde. Derudover, denne serie af legeringer har høj slidstyrke og høj temperaturbestandighed, og bruges også til fremstilling af stempler og varmebestandige dele. De 8000 serie aluminiumslegering er hovedsagelig aluminiumsfolie, som er meget brugt i batteriindustrien.
5182 aluminiumsplade til auto
Anvendelsesegenskaber for dæksler af aluminiumslegering til biler
Biler er varige forbrugsgoder, og forbrugerne lægger stor vægt på holdbarheden og pålideligheden af bilkomponentmaterialer. Aluminiumslegeringer, som er meget brugt som letvægtsmaterialer, skal ikke kun opfylde kravene til højeffektiv industriproduktion, men også sikre, at forskellige kvalitetspræstationer under brug af biler opfylder kundernes behov. For eksempel: 5754, 5182 og 5052 kvaliteter af aluminiumslegeringer har egenskaberne ved lav densitet, høj trækstyrke, høj forlængelse, og god træthedsstyrke, og er meget udbredt i krops indre paneler; 6016, 6022, 6111, 6181 og andre kvaliteter af aluminiumslegeringer kan varmebehandles og forstærkes, har god stemplingsformbarhed, og er ikke tilbøjelige til luoping-linjer på den dannede overflade. De bruges hovedsageligt i kroppens ydre paneler; 7003, 7075 og andre kvaliteter af aluminiumslegeringer har højere styrke, slidstyrke og sejhed, og bruges mest i forreste langsgående bjælker og andre dele.
Blandt dem, til kropspaneler (dørpaneler og motordækselpaneler), ud over styrke og holdbarhed, der er også dele, som forbrugerne direkte kan se, så deres behandlingsydelse, danner ydeevne (modellering), og kompatibilitet med belægninger skal også fokusere på følgende aspekter.
- God formbarhed. Aluminiumslegeringsplader bruges hovedsageligt som automobilstempling af kropspaneler og dele. For at tillade pladerne at have et større formningsrum under forskellige komplekse stansedeformationsspændingstilstande, materialet skal have egenskaberne lavt flydespændingsforhold, god formningspræstation, og høj dannelsesgrænse.
- Hold overfladen glat. Aluminiumslegeringsplader skal have god flange-duktilitet, glat overflade efter formning, ingen Luoping linjer, og ingen uoverensstemmelser i glansen efter det stemplede færdige produkt er malet.
- God svejse- og strukturel klæbeevne. For at opfylde ydeevnekravene til delesvejseprocessen, aluminiumslegeringsplader skal have god svejseydelse. På samme tid, der er mange strukturelle klæbeforbindelser mellem forskellige dele, og pladerne skal også have en god vedhæftningsevne for at imødekomme belægningen af forskellige typer strukturelle klæbemidler.
- God bagehærdning. Arket er blødere før stempling deformation og har bedre formbarhed, men efter at de stemplede dele er bagt, det færdige produkts flydespænding er væsentligt forbedret. Høj bagehærdning vil give delene høj modstand mod buler. Da bagehærdningen af aluminiumslegeringer er væsentlig forskellig fra stålets, og traditionelle bilfirmaers malingsbagning er designet til stålplader, bagehærdningen af aluminiumslegeringsplader skal være kompatibel med stålplademalingsprocessen.
- Visse anti-aging stabilitet. Efter at aluminiumslegeringspladen forlader fabrikken, den vil uundgåeligt gennemgå en periode med opbevaring og transport, før produktionen stemples på køretøjsfabrikken. Hvis arkets anti-aldringsstabilitet er dårlig, præstationsevnen forringes, rynker eller endda revner vil forekomme, påvirker overfladekvaliteten af bilens ydre panel.
Testmetoder og evalueringsindikatorer af aluminiumslegeringsplader
I bilproduktion, de industrielle anvendelseskrav til karrosseripaneler konverteres til kvalitative eller kvantitative tekniske indikatorer, som så bliver grundlaget for bilfabrikanternes vurdering af aluminiumslegeringsplader. Til reference, henvises til følgende.
1.1 Mekaniske egenskaber
Testmetode: Materialernes mekaniske egenskaber vurderes sædvanligvis ved en enakset træktestmetode. Enakset træktest er en almindelig testmetode, der bruges til at evaluere de mekaniske egenskaber og stemplingsegenskaber af pladematerialer. Flydestyrken, trækstyrke, total forlængelse, elasticitetsmodul E, arbejdshærdningsindeks og anisotropiværdierne af disse indikatorer i pladeoverfladen kan måles ved træktest. Spændings-tøjningskurven for materialets plastiske deformationsproces kan tegnes ved enakset træktest, og materialets spændings-belastningsforhold kan intuitivt ses.
1.2 Kemisk sammensætning
Testmetode: Røntgenfluorescensspektrometer er en hurtig og ikke-destruktiv materialemålingsmetode. Dens princip er, at røntgenrøret genererer indfaldende røntgenstråler (primære røntgenstråler) at excitere prøven, der skal testes. Hvert element i den exciterede prøve vil udsende sekundære røntgenstråler (også kaldet røntgenfluorescens). De sekundære røntgenstråler, der udsendes af forskellige grundstoffer, har specifikke energikarakteristika eller bølgelængdekarakteristika, og er også relateret til indholdet af dette element i prøven. Detektionssystemet måler energien og mængden eller bølgelængden af disse udsendte sekundære røntgenstråler. Så, instrumentsoftwaren konverterer informationen indsamlet af detektionssystemet til typer og indhold af forskellige elementer i prøven. Evalueringsindikatorerne er vist i tabel 2.
| Elementer | Og | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Zn | Af |
| Massefraktion/% | 0.3～1.5 | ≤0,35 | ≤0,18 | ≤0,20 | 0.40～0,80 | ≤0,20 | ≤0,25 | ≤0,15 |
1.3 Mikrostruktur
Testmetode: Metallografisk strukturobservation refererer hovedsageligt til en metode til at studere metal- og legeringsstrukturer ved at bruge et mikroskop til at forstørre prøven vha. 100 til 1,500 gange. Først, prøven udtages, indlagt, jord, poleret og korroderet, og derefter observeres den metallografiske strukturmorfologi med et metallografisk mikroskop, og derefter fotograferes og observeres den observerede metallografiske struktur ved hjælp af det metallografiske mikroskops skydesystem. Evalueringsindeks: ensartet struktur, ingen groft bundfald, adskillelsesbånd, osv. Krystalkornstørrelse: mindre end 45 μm.
Anvendelse af aluminiumslegeringer til biler
1.4 Overfladeruhed
Testmetode: Brug af stylus-metoden, en diamantpen med en spidskrumningsradius på ca 2 μm glider langsomt langs den målte overflade. Op- og ned-forskydningen af diamantpennen omdannes til et elektrisk signal ved hjælp af en elektrisk længdesensor. Efter forstærkning, filtrering og beregning, overfladeruhedsværdien angives af displayinstrumentet, og profilkurven for den målte sektion kan også registreres af en optager.
Evalueringsindeks: glat overflade (koldvalset tilstand) (Mølle finish, MF): 0.1 μm≤Ra≤0,7 μm; Elektronudladningstekstur (Elektronudladningstekstur, EDT): 0.1 μm≤Ra≤1,5 μm.
1.5 Træthedsegenskaber
Testmetode: Se "Metalplane bøjningstræthedstestmetode" (JIS Z 2275), påfør gentagne gange bøjningsmoment ortogonalt på pladeoverfladen på metalprøven, studere brudprocessen af pladen under cyklisk belastning, og dermed vurdere materialets udmattelsesstyrke.
Evalueringsindeks: antal cyklusser 107, udholdenhedsforhold ovenfor 0.4.
1.6 Bøjbarhed
Testmetode: Brug JIS Z 2241 Ingen. 5 med yderligere 10% præ-deformation (50 mm mellem punkterne), relativ bøjningsradius R/t≤0,5, bøj 180°, og primært observere, om der vil opstå revner på overfladen af prøven efter bøjningstesten.
Evalueringsindeks: Der er ingen skadelige revner på bøjningsoverfladen. At dømme ud fra grænseprøverne, som vist på figur 2, L/C/D-retningerne opfylder alle kravene.
1.7 Formende overfladekvalitet
Testmetode: Se JIS H 4000 Punkt 5.1, præ-deformere flyet ved 6% gennem Φ100 cylinderbehandlingstesten, slib cylinderen med sandpapir, og bekræfte det visuelt. Evalueringsindeks: Overfladekvalitet efter formning, ingen uacceptabel karakterpræstation i grænseprøven, såsom krusningsmønsteret og appelsinskalmønsteret vist i figuren 3.
1.8 BH karakteristika
Test standard: Ifølge JIS Z 2241, forspænding 5% holdes på en bagetemperatur på 170 ℃ for 20 min. Bedømmelseskriterier: Flydespænding ≥180 MPa, trækstyrke ≥240 MPa, forlængelse ≥16 % (alle retninger kan tilfredsstilles).
1.9 Aldringstest
Den varmebehandles og forstærkes 6000 serie aluminiumslegering er et ideelt letvægts materiale til ydre paneler til biler. Dens største egenskab er, at den kan leveres i den faste opløsningsbehandlede T4-tilstand med lav flydespænding og har god stemplingsdannende deformationsevne. Dens ældningsforstærkning kan udføres samtidig med den endelige malinghærdningsbehandling, som yderligere forbedrer materialets ydeevne og har god initial formbarhed og endelig ydeevne. Generelt set, det er hensigtsmæssigt at indstille pladeanskaffelsescyklussen til 3 til 6 måneder. I egentlig anvendelse, aluminiumspladematerialet skal placeres i en periode, og så de mekaniske egenskaber, bagehærdende egenskaber, og centrale bøjningsindikatorer skal testes og verificeres for at bekræfte, om materialeegenskaberne opfylder standardkravene, og denne ældningscyklus bruges til at styre indstillingen af anskaffelsescyklustiden for aluminiumslegeringsplader.
Konklusion
Når bilfabrikanter introducerer pladebeklædninger af aluminiumslegering, de skal udføre systematiske materialeegenskabsforskningseksperimenter på aluminiumslegeringsplader, med fokus på bekræftelse af indikatorer såsom mekaniske egenskaber, mikrostruktur, kemisk sammensætning, overfladeruhed, træthedsegenskaber, bøjningsegenskaber, dannende overfladekvalitet, BH ejendomme, og aldring som vigtige evalueringsgrundlag for arkets ydeevne. Derudover, bilproducenter skal også verificere pladens punktsvejseydelse, overfladebehandlingsydelse, og egnethed af forskellige typer tætningsmidler til kroppen, og endelig grundigt evaluere, om aluminiumslegeringspladen opfylder kravene til køretøjsmasseproduktion.
