Anwendung von Aluminiumlegierungen für Automobile

Anwendung von Aluminiumlegierungen für Automobile

Aluminiumlegierungen können je nach Gehalt an Legierungselementen in verschiedene Familien eingeteilt werden. Gemäß der nationalen Norm „Methode zur Angabe der Güteklassen von verformtem Aluminium und Aluminiumlegierungen“ (GB/T 16474-1996) , Verformte Aluminiumwerkstoffe werden entsprechend ihrer chemischen Zusammensetzung in verschiedene Güteklassen eingeteilt, durch vier Zeichen dargestellt, wie in der Tabelle gezeigt 1.

Entsprechend den Unterschieden in der Materialverarbeitungstechnologie und -methoden, Die Klassifizierung der Aluminiumlegierungsmaterialserien für Autokarosserien ist in Abbildung dargestellt 1. Der 4000 Die Aluminiumlegierung der Serie hat einen hohen Siliziumgehalt, einen niedrigen Schmelzpunkt, und gute Schmelzfließfähigkeit. Es wird hauptsächlich in der Automobilindustrie zur Herstellung von Schweißzusätzen für Aluminiumlegierungen verwendet, wie zum Beispiel Hartlötplatten, Schweißstäbe, und Schweißdrähte. Zusätzlich, Diese Legierungsreihe weist eine hohe Verschleißfestigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit auf, und wird auch zur Herstellung von Kolben und hitzebeständigen Teilen verwendet. Der 8000 Die Aluminiumlegierung der Serie besteht hauptsächlich aus Aluminiumfolie, das in der Batterieindustrie weit verbreitet ist.

5182 Aluminiumblech für Auto

Anwendungseigenschaften von Abdeckungen aus Aluminiumlegierungen für Kraftfahrzeuge

Autos sind langlebige Konsumgüter, und Verbraucher legen großen Wert auf die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit von Automobilkomponentenmaterialien. Aluminiumlegierungen, die als Leichtbaumaterialien weit verbreitet sind, müssen nicht nur den Anforderungen einer hocheffizienten industriellen Produktion gerecht werden, sondern stellen auch sicher, dass verschiedene Qualitätsleistungen während der Nutzung von Automobilen den Bedürfnissen der Kunden entsprechen. Zum Beispiel: 5754, 5182 Und 5052 Sorten von Aluminiumlegierungen zeichnen sich durch eine geringe Dichte aus, hohe Zugfestigkeit, hohe Dehnung, und gute Dauerfestigkeit, und werden häufig in Karosserieinnenblechen verwendet; 6016, 6022, 6111, 6181 und andere Aluminiumlegierungen können wärmebehandelt und verstärkt werden, haben eine gute Stanzformbarkeit, und sind nicht anfällig für Luoping-Linien auf der geformten Oberfläche. Sie werden hauptsächlich in Karosserieaußenblechen eingesetzt; 7003, 7075 und andere Aluminiumlegierungen haben eine höhere Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit, und werden hauptsächlich in vorderen Längsträgern und anderen Teilen verwendet.

Darunter, für Karosserieteile (Türverkleidungen und Motorabdeckungen), zusätzlich zu Stärke und Haltbarkeit, Es gibt auch Teile, die der Verbraucher direkt sehen kann, also ihre Verarbeitungsleistung, Umformleistung (Modellieren), und Verträglichkeit mit Beschichtungen müssen auch die folgenden Aspekte im Fokus stehen.

1. Gute Formbarkeit. Aluminiumlegierungsbleche werden hauptsächlich zum Stanzen von Karosserieteilen und -teilen für Automobile verwendet. Damit die Bleche bei verschiedenen komplexen Stanzverformungsspannungszuständen einen größeren Umformraum haben, Das Material muss die Eigenschaften eines niedrigen Streckgrenzenverhältnisses aufweisen, gute Umformleistung, und hohe Umformgrenze.
2. Halten Sie die Oberfläche glatt. Aluminiumlegierungsbleche sollten eine gute Bördelduktilität aufweisen, glatte Oberfläche nach dem Formen, keine Luoping-Linien, und keine Glanzungleichmäßigkeiten nach dem Lackieren des gestanzten Endprodukts.
3. Gute Schweiß- und Strukturklebstoffhaftungsleistung. Um die Leistungsanforderungen des Teileschweißprozesses zu erfüllen, Aluminiumlegierungsbleche müssen eine gute Schweißleistung aufweisen. Gleichzeitig, Es gibt viele strukturelle Klebeverbindungen zwischen verschiedenen Teilen, Außerdem müssen die Platten eine gute Haftungsleistung aufweisen, um der Beschichtung mit verschiedenen Arten von Strukturklebstoffen gerecht zu werden.
4. Gute Backhärtung. Das Blech ist vor der Stanzverformung weicher und weist eine bessere Formbarkeit auf, aber nachdem die gestanzten Teile gebacken sind, die Streckgrenze des fertigen Produkts wird deutlich verbessert. Eine hohe Einbrennhärtung verleiht den Teilen eine hohe Beulfestigkeit. Denn das Bake-Hardening von Aluminiumlegierungen unterscheidet sich deutlich von dem von Stahl, und der Lackeinbrennprozess traditioneller Automobilhersteller ist auf Stahlplatten ausgelegt, Das Einbrennhärten von Aluminiumlegierungsblechen muss mit dem Lackierprozess für Stahlbleche kompatibel sein.
5. Gewisse Anti-Aging-Stabilität. Nachdem das Aluminiumlegierungsblech das Werk verlassen hat, Es wird zwangsläufig eine gewisse Zeit der Lagerung und des Transports durchlaufen, bevor es in der Fahrzeugfabrik produziert wird. Wenn die Alterungsbeständigkeit der Platte schlecht ist, die Stempelleistung wird sich verschlechtern, Es kommt zu Faltenbildung oder sogar Rissbildung, Beeinträchtigung der Oberflächenqualität der Außenverkleidung des Fahrzeugs.

Testmethoden und Bewertungsindikatoren für Aluminiumlegierungsbleche

Im Automobilbau, Die industriellen Anwendungsanforderungen von Karosserieteilen werden in qualitative oder quantitative technische Indikatoren umgewandelt, Diese dienen dann den Fahrzeugherstellern als Grundlage für die Bewertung von Aluminiumlegierungsblechen. Als Referenz, Bitte beachten Sie Folgendes.

1.1 Mechanische Eigenschaften

Testmethode: Die mechanischen Eigenschaften von Materialien werden üblicherweise durch einachsige Zugversuchsmethoden bewertet. Der uniaxiale Zugversuch ist eine gängige Prüfmethode zur Bewertung der mechanischen Eigenschaften und Stanzeigenschaften von Blechmaterialien. Die Streckgrenze, Zugfestigkeit, Gesamtdehnung, Elastizitätsmodul E, Der Kaltverfestigungsindex und die Anisotropiewerte dieser Indikatoren in der Plattenoberfläche können durch einen Zugversuch gemessen werden. Die Spannungs-Dehnungs-Kurve des plastischen Verformungsprozesses des Materials kann durch einen einachsigen Zugversuch erstellt werden, und die Spannungs-Dehnungs-Beziehung des Materials ist intuitiv erkennbar.

1.2 Chemische Zusammensetzung

Testmethode: Das Röntgenfluoreszenzspektrometer ist eine schnelle und zerstörungsfreie Methode zur Materialmessung. Ihr Prinzip besteht darin, dass die Röntgenröhre einfallende Röntgenstrahlen erzeugt (primäre Röntgenaufnahmen) um die zu untersuchende Probe anzuregen. Jedes Element in der angeregten Probe emittiert sekundäre Röntgenstrahlen (auch Röntgenfluoreszenz genannt). Die von verschiedenen Elementen emittierten sekundären Röntgenstrahlen weisen spezifische Energieeigenschaften oder Wellenlängeneigenschaften auf, und hängen auch mit dem Inhalt dieses Elements im Beispiel zusammen. Das Detektionssystem misst die Energie und Menge bzw. Wellenlänge dieser emittierten sekundären Röntgenstrahlen. Dann, Die Gerätesoftware wandelt die vom Detektionssystem gesammelten Informationen in die Arten und Inhalte verschiedener Elemente in der Probe um. Die Bewertungsindikatoren sind in der Tabelle aufgeführt 2.

1.3 Mikrostruktur

Testmethode: Unter metallografischer Strukturbeobachtung versteht man hauptsächlich eine Methode zur Untersuchung von Metall- und Legierungsstrukturen unter Verwendung eines Mikroskops zur Vergrößerung der Probe 100 Zu 1,500 mal. Erste, die Probe wird beprobt, eingelegt, Boden, poliert und korrodiert, Anschließend wird die Morphologie der metallografischen Struktur mit einem metallografischen Mikroskop beobachtet, Anschließend wird die beobachtete metallografische Struktur fotografiert und mit dem Aufnahmesystem des metallografischen Mikroskops beobachtet. Bewertungsindex: einheitliche Struktur, keine groben Ausfällungen, Trennungsbänder, usw. Kristallkorngröße: weniger als 45 μm.

Anwendung von Aluminiumlegierungen für Automobile

1.4 Oberflächenrauheit

Testmethode: Verwendung der Stiftmethode, ein Diamantstift mit einem Spitzenkrümmungsradius von ca 2 μm wird langsam über die Messfläche gleiten gelassen. Die Auf- und Abbewegung des Diamantstichels wird von einem elektrischen Längensensor in ein elektrisches Signal umgewandelt. Nach der Verstärkung, Filterung und Berechnung, Der Oberflächenrauheitswert wird vom Anzeigeinstrument angezeigt, und die Profilkurve der gemessenen Strecke kann auch mit einem Schreiber aufgezeichnet werden.

Bewertungsindex: glatte Oberfläche (kaltgewalzter Zustand) (Mühlenfinish, MF): 0.1 μm≤Ra≤0,7 μm; Elektronenentladungstextur (Elektronenentladungstextur, Sommerzeit): 0.1 μm≤Ra≤1,5 μm.

1.5 Ermüdungseigenschaften

Testmethode: Siehe „Metal Plane Biegeermüdungstestmethode“ (JIS Z 2275), Wenden Sie wiederholt ein Biegemoment orthogonal zur Plattenoberfläche auf die Metallprobe an, Untersuchen Sie den Bruchprozess der Platte unter zyklischer Belastung, und damit die Ermüdungsfestigkeit des Materials beurteilen.
Bewertungsindex: Anzahl der Zyklen 107, Ausdauerverhältnis oben 0.4.

1.6 Biegsamkeit

Testmethode: Verwenden Sie JIS Z 2241 NEIN. 5 mit zusätzlichen 10% Vorverformung (50 mm zwischen den Punkten), relativer Biegeradius R/t≤0,5, 180° biegen, und beobachten Sie hauptsächlich, ob nach dem Biegetest Risse auf der Oberfläche der Probe auftreten.
Bewertungsindex: Es entstehen keine schädlichen Risse an der Biegefläche. Den Grenzproben nach zu urteilen, wie in der Abbildung gezeigt 2, Die L/C/D-Richtungen erfüllen alle die Anforderungen.

1.7 Umformoberflächenqualität

Testmethode: Siehe JIS H 4000 Artikel 5.1, Das Flugzeug vorverformen 6% durch den Φ100-Zylinderverarbeitungstest, Schleifen Sie den Zylinder mit Schleifpapier, und bestätigen Sie es visuell. Bewertungsindex: Oberflächenqualität nach der Umformung, keine inakzeptablen Notenleistungen in der Grenzstichprobe, wie das in der Abbildung gezeigte Wellenmuster und Orangenschalenmuster 3.

1.8 BH-Eigenschaften

Prüfstandard: Laut JIS Z 2241, vorspannen 5% wird auf einer Backtemperatur von gehalten 170 ℃ für 20 Mindest. Beurteilungskriterien: Streckgrenze ≥180 MPa, Zugfestigkeit ≥240 MPa, Dehnung ≥16 % (Alle Richtungen können zufrieden sein).

1.9 Alterungstest

Die wärmebehandelbar und verstärkt 6000 Serie Aluminiumlegierung ist ein ideales, leichtes Material für die Außenverkleidung von Automobilkarosserien. Sein größtes Merkmal besteht darin, dass es im mit fester Lösung behandelten T4-Zustand mit geringer Streckgrenze geliefert werden kann und eine gute Fähigkeit zur Verformung durch Stanzen und Formen aufweist. Die Alterungsverfestigung kann gleichzeitig mit der abschließenden Lackhärtung durchgeführt werden, Dies verbessert die Leistung des Materials weiter und weist eine gute Anfangsformbarkeit und Endleistung auf. Allgemein gesagt, Es ist sinnvoll, den Plattenbeschaffungszyklus auf einzustellen 3 Zu 6 Monate. In der tatsächlichen Anwendung, Das Aluminiumplattenmaterial muss für einen bestimmten Zeitraum platziert werden, und dann die mechanischen Eigenschaften, backhärtende Eigenschaften, und wichtige Biegsamkeitsindikatoren müssen getestet und verifiziert werden, um zu bestätigen, ob die Materialeigenschaften den Standardanforderungen entsprechen, und dieser Alterungszyklus wird verwendet, um die Einstellung der Beschaffungszykluszeit für Aluminiumlegierungsplatten zu steuern.

Abschluss

Wenn Fahrzeughersteller Abdeckungen aus Aluminiumlegierungsblechen einführen, Sie müssen systematische Experimente zur Materialeigenschaftenforschung an Aluminiumlegierungsblechen durchführen, Der Schwerpunkt liegt auf der Bestätigung von Indikatoren wie mechanischen Eigenschaften, Mikrostruktur, chemische Zusammensetzung, Oberflächenrauheit, Ermüdungseigenschaften, Biegeeigenschaften, Umformoberflächenqualität, BH-Eigenschaften, und Alterung als wichtige Bewertungsgrundlagen für die Blattleistung. Zusätzlich, Fahrzeughersteller müssen außerdem die Punktschweißleistung des Blechs überprüfen, Leistung der Oberflächenbehandlung, und Eignung verschiedener Arten von Dichtstoffen für den Körper, und schließlich umfassend bewerten, ob das Aluminiumlegierungsblech den Anforderungen der Massenproduktion von Fahrzeugen entspricht.