Applicazione di leghe di alluminio per automobili
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Applicazione di leghe di alluminio per automobili
Le leghe di alluminio possono essere classificate in famiglie diverse in base al contenuto di elementi legati. Secondo la norma nazionale “Metodo per indicare i gradi dell’alluminio deformato e delle leghe di alluminio” (GB/T. 16474-1996) , i materiali in alluminio deformato sono suddivisi in diverse serie di gradi in base alla loro composizione chimica, rappresentato da quattro caratteri, come mostrato nella tabella 1.
| Serie di gradi | Caratteristiche |
|---|---|
| 1××× | Alluminio puro (contenuto di alluminio non inferiore a 99.00%) |
| 2××× | Lega di alluminio con rame come principale elemento legante |
| 3××× | Lega di alluminio con manganese come elemento legale principale |
| 4××× | Lega di alluminio con silicio come principale elemento di lega |
| 5××× | Lega di alluminio con magnesio come principale elemento legante |
| 6××× | Lega di alluminio con magnesio e silicio come principali elementi di lega |
| 7××× | Lega di alluminio con zinco come principale elemento di lega |
| 8××× | Lega di alluminio con altri elementi come principale elemento di lega |
In base alle differenze nella tecnologia e nei metodi di lavorazione dei materiali, la classificazione delle serie di materiali in lega di alluminio per le carrozzerie delle automobili è mostrata in Figura 1. IL 4000 la lega di alluminio della serie ha un alto contenuto di silicio, un basso punto di fusione, e buona fluidità della fusione. Viene utilizzato principalmente nell'industria automobilistica per produrre additivi per saldatura di leghe di alluminio, come piastre per brasatura, bacchette per saldatura, e fili di saldatura. Inoltre, questa serie di leghe ha un'elevata resistenza all'usura e resistenza alle alte temperature, e viene utilizzato anche per produrre pistoni e parti resistenti al calore. IL 8000 la lega di alluminio della serie è principalmente un foglio di alluminio, che è ampiamente utilizzato nell'industria delle batterie.
5182 lamiera di alluminio per auto
Caratteristiche applicative delle coperture in lega di alluminio per autoveicoli
Le automobili sono beni di consumo durevoli, e i consumatori attribuiscono grande importanza alla durata e all’affidabilità dei materiali dei componenti automobilistici. Leghe di alluminio, che sono ampiamente utilizzati come materiali leggeri, non deve solo soddisfare i requisiti di una produzione industriale ad alta efficienza, ma anche garantire che le diverse prestazioni di qualità durante l'uso delle automobili soddisfino le esigenze dei clienti. Per esempio: 5754, 5182 E 5052 i gradi delle leghe di alluminio hanno le caratteristiche di bassa densità, elevata resistenza alla trazione, elevato allungamento, e buona resistenza alla fatica, e sono ampiamente utilizzati nei pannelli interni della carrozzeria; 6016, 6022, 6111, 6181 e altri tipi di leghe di alluminio possono essere trattati termicamente e rinforzati, avere una buona formabilità allo stampaggio, e non sono soggetti a linee Luoping sulla superficie formata. Sono utilizzati principalmente nei pannelli esterni della carrozzeria; 7003, 7075 e altri tipi di leghe di alluminio hanno una resistenza maggiore, resistenza all'usura e tenacità, e sono utilizzati principalmente nelle travi longitudinali anteriori e in altre parti.
Tra loro, per pannelli della carrozzeria (pannelli delle porte e pannelli della copertura del motore), oltre alla resistenza e alla durata, ci sono anche parti che i consumatori possono vedere direttamente, quindi le loro prestazioni di elaborazione, formare prestazioni (modellazione), e la compatibilità con i rivestimenti devono concentrarsi anche sui seguenti aspetti.
- Buona formabilità. I fogli in lega di alluminio vengono utilizzati principalmente come pannelli e parti di carrozzeria per stampaggio di automobili. Per consentire alle lastre di avere uno spazio di formatura maggiore sotto diversi stati tensionali di deformazione di stampaggio complessi, il materiale deve avere le caratteristiche di un basso rapporto di snervamento, buone prestazioni di formatura, e limite di formazione elevato.
- Mantieni la superficie liscia. I fogli di lega di alluminio dovrebbero avere una buona duttilità di flangiatura, superficie liscia dopo la formatura, nessuna linea Luoping, e nessuna incoerenza di lucentezza dopo la verniciatura del prodotto finito stampato.
- Buone prestazioni di saldatura e adesione dell'adesivo strutturale. Al fine di soddisfare i requisiti prestazionali del processo di saldatura delle parti, i fogli di lega di alluminio sono necessari per avere buone prestazioni di saldatura. Allo stesso tempo, ci sono molte connessioni adesive strutturali tra le diverse parti, inoltre i fogli devono avere buone prestazioni di adesione per soddisfare il rivestimento di vari tipi di adesivi strutturali.
- Buona indurimento in cottura. Il foglio è più morbido prima della deformazione dovuta allo stampaggio e ha una migliore formabilità, ma dopo che le parti stampate sono cotte, la resistenza allo snervamento del prodotto finito è notevolmente migliorata. L'elevato indurimento in forno conferirà alle parti un'elevata resistenza alle ammaccature. Poiché l'indurimento in forno delle leghe di alluminio è notevolmente diverso da quello dell'acciaio, e il processo di cottura della vernice delle tradizionali case automobilistiche è progettato per lastre di acciaio, il processo di incrudimento delle lamiere in lega di alluminio deve essere compatibile con il processo di verniciatura delle lamiere in acciaio.
- Certa stabilità antietà. Dopo che il foglio di lega di alluminio lascia la fabbrica, passerà inevitabilmente attraverso un periodo di stoccaggio e trasporto prima di essere prodotto nella fabbrica di veicoli. Se la stabilità anti-invecchiamento della lastra è scarsa, le prestazioni di stampaggio si deterioreranno, si verificheranno pieghe o addirittura screpolature, influendo sulla qualità della superficie del pannello esterno dell’auto.
Metodi di prova delle lamiere in lega di alluminio e indicatori di valutazione
Nella produzione automobilistica, i requisiti di applicazione industriale dei pannelli di carrozzeria vengono convertiti in indicatori tecnici qualitativi o quantitativi, che poi diventano la base per i produttori di veicoli per valutare i fogli in lega di alluminio. Per riferimento, si prega di fare riferimento a quanto segue.
1.1 Proprietà meccaniche
Metodo di prova: Le proprietà meccaniche dei materiali vengono solitamente valutate mediante il metodo di prova di trazione uniassiale. La prova di trazione uniassiale è un metodo di prova comune utilizzato per valutare le proprietà meccaniche e le proprietà di stampaggio dei materiali in fogli. Il limite di snervamento, resistenza alla trazione, allungamento totale, modulo elastico E, l'indice di incrudimento e i valori di anisotropia di questi indicatori nella superficie della piastra possono essere misurati mediante prova di trazione. La curva sforzo-deformazione del processo di deformazione plastica del materiale può essere tracciata mediante prova di trazione uniassiale, e la relazione sforzo-deformazione del materiale può essere vista intuitivamente.
1.2 Composizione chimica
Metodo di prova: Lo spettrometro a fluorescenza a raggi X è un metodo di misurazione dei materiali veloce e non distruttivo. Il suo principio è che il tubo a raggi X genera raggi X incidenti (raggi X primari) per eccitare il campione da testare. Ogni elemento nel campione eccitato emetterà raggi X secondari (chiamata anche fluorescenza a raggi X). I raggi X secondari emessi da diversi elementi hanno specifiche caratteristiche energetiche o caratteristiche di lunghezza d'onda, e sono anche legati al contenuto di questo elemento nel campione. Il sistema di rilevamento misura l'energia e la quantità o la lunghezza d'onda di questi raggi X secondari emessi. Poi, il software dello strumento converte le informazioni raccolte dal sistema di rilevamento nei tipi e nei contenuti dei vari elementi nel campione. Gli indicatori di valutazione sono riportati nella Tabella 2.
| Elementi | E | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Zn | Di |
| Frazione di massa/% | 0.3~1.5 | ≤0,35 | ≤0,18 | ≤0,20 | 0.40~0,80 | ≤0,20 | ≤0,25 | ≤0,15 |
1.3 Microstruttura
Metodo di prova: L'osservazione della struttura metallografica si riferisce principalmente a un metodo di studio delle strutture di metalli e leghe utilizzando un microscopio per ingrandire il campione 100 A 1,500 volte. Primo, il campione viene campionato, intarsiato, terra, lucidato e corroso, e quindi si osserva la morfologia della struttura metallografica con un microscopio metallografico, quindi la struttura metallografica osservata viene fotografata ed osservata utilizzando il sistema di ripresa del microscopio metallografico. Indice di valutazione: struttura uniforme, nessun precipitato grossolano, fasce di segregazione, ecc. Granulometria del cristallo: meno di 45 μm.
Applicazione di leghe di alluminio per automobili
1.4 Rugosità superficiale
Metodo di prova: Utilizzando il metodo dello stilo, uno stilo diamantato con un raggio di curvatura della punta di circa 2 μm viene fatto scorrere lentamente lungo la superficie misurata. Lo spostamento su e giù dello stilo diamantato viene convertito in un segnale elettrico da un sensore di lunghezza elettrico. Dopo l'amplificazione, filtraggio e calcolo, il valore di rugosità superficiale è indicato dallo strumento visualizzatore, e la curva del profilo della sezione misurata può anche essere registrata da un registratore.
Indice di valutazione: superficie liscia (stato laminato a freddo) (Finitura del mulino, MF): 0.1 μm≤Ra≤0,7 μm; Texture a scarica di elettroni (Texture a scarica di elettroni, EDT): 0.1 μm≤Ra≤1,5 μm.
1.5 Proprietà di fatica
Metodo di prova: Fare riferimento al "Metodo di prova della fatica a flessione del piano metallico" (JIS Z 2275), applicare ripetutamente il momento flettente ortogonale alla superficie della piastra sul campione di metallo, studiare il processo di frattura della placca sotto carico ciclico, e quindi valutare la resistenza a fatica del materiale.
Indice di valutazione: numero di cicli 107, rapporto di resistenza sopra 0.4.
1.6 Piegabilità
Metodo di prova: Utilizzare JIS Z 2241 NO. 5 con aggiuntivo 10% pre-deformazione (50 mm tra i punti), raggio di curvatura relativo R/t≤0,5, piegare di 180°, e osservare principalmente se si verificheranno crepe sulla superficie del campione dopo la prova di flessione.
Indice di valutazione: Non sono presenti crepe dannose sulla superficie di piegatura. A giudicare dai campioni limite, come mostrato nella Figura 2, le direzioni L/C/D soddisfano tutte i requisiti.
1.7 Formare la qualità della superficie
Metodo di prova: Fare riferimento a JIS H 4000 Articolo 5.1, pre-deformare l'aereo di 6% attraverso il test di lavorazione del cilindro Φ100, levigare il cilindro con carta vetrata, e confermarlo visivamente. Indice di valutazione: Qualità della superficie dopo la formatura, nessuna prestazione di grado inaccettabile nel campione limite, come il motivo a ondulazione e il motivo a buccia d'arancia mostrati in Figura 3.
1.8 Caratteristiche BH
Norma di prova: Secondo JIS Z 2241, pre-tensione 5% viene mantenuto ad una temperatura di cottura di 170 ℃ per 20 min. Criteri di giudizio: Resistenza allo snervamento ≥180 MPa, resistenza alla trazione ≥240 MPa, allungamento ≥16% (tutte le direzioni possono essere soddisfatte).
1.9 Prova di invecchiamento
Il trattabile termicamente e rinforzato 6000 Serie in lega di alluminio è un materiale leggero ideale per i pannelli esterni delle carrozzerie automobilistiche. La sua più grande caratteristica è che può essere fornito allo stato T4 trattato con soluzione solida con basso limite di snervamento e ha una buona capacità di deformazione mediante stampaggio. Il suo rafforzamento invecchiante può essere effettuato contemporaneamente al trattamento finale di stagionatura della vernice, che migliora ulteriormente le prestazioni del materiale e presenta una buona formabilità iniziale e prestazioni finali. In generale, è opportuno impostare il ciclo di approvvigionamento delle lastre su 3 A 6 mesi. Nell'applicazione reale, il materiale della piastra in alluminio deve essere posizionato per un periodo di tempo, e poi le proprietà meccaniche, proprietà di indurimento in cottura, e gli indicatori chiave di piegabilità devono essere testati e verificati per confermare se le proprietà del materiale soddisfano i requisiti standard, e questo ciclo di invecchiamento viene utilizzato per guidare l'impostazione del tempo del ciclo di approvvigionamento delle piastre in lega di alluminio.
Conclusione
Quando i produttori di veicoli introducono rivestimenti in lamiera di lega di alluminio, devono condurre esperimenti sistematici di ricerca sulle proprietà dei materiali sui fogli di leghe di alluminio, concentrandosi sulla conferma di indicatori come le proprietà meccaniche, microstruttura, composizione chimica, rugosità superficiale, proprietà di fatica, proprietà di flessione, qualità della superficie formante, Proprietà BH, e l'invecchiamento come basi di valutazione importanti per le prestazioni delle lastre. Inoltre, i produttori di veicoli devono anche verificare le prestazioni di saldatura a punti della lamiera, prestazioni del trattamento superficiale, e l'idoneità dei vari tipi di sigillanti per la carrozzeria, e infine valutare in modo completo se il foglio di lega di alluminio soddisfa i requisiti della produzione di massa dei veicoli.
