Anvendelse av aluminiumslegeringer for biler

Anvendelse av aluminiumslegeringer for biler

Aluminiumslegeringer kan klassifiseres i forskjellige familier i henhold til innholdet av legeringselementer. I henhold til den nasjonale standarden "Metode for å angi karakterer av deformert aluminium og aluminiumslegeringer" (GB/T 16474-1996) , deformerte aluminiumsmaterialer er delt inn i forskjellige serier av kvaliteter i henhold til deres kjemiske sammensetning, representert med fire tegn, som vist i tabell 1.

I henhold til forskjellene i materialbehandlingsteknologi og -metoder, klassifiseringen av aluminiumslegeringsmaterialeserier for bilkarosserier er vist i figur 1. De 4000 serie aluminiumslegering har et høyt silisiuminnhold, et lavt smeltepunkt, og god smelteflyt. Den brukes hovedsakelig i bilindustrien for å produsere sveisetilsetningsstoffer i aluminiumslegeringer, som loddeplater, sveisestenger, og sveisetråder. I tillegg, denne serien av legeringer har høy slitestyrke og høy temperaturbestandighet, og brukes også til å produsere stempler og varmebestandige deler. De 8000 serie aluminiumslegering er hovedsakelig aluminiumsfolie, som er mye brukt i batteriindustrien.

5182 aluminiumsplate for auto

Bruksegenskaper for deksler av aluminiumslegering til biler

Biler er varige forbruksvarer, og forbrukere legger stor vekt på holdbarheten og påliteligheten til bilkomponentmaterialer. Aluminiumslegeringer, som er mye brukt som lette materialer, må ikke bare oppfylle kravene til høyeffektiv industriproduksjon, men også sikre at ulike kvalitetsprestasjoner under bruk av biler møter kundenes behov. For eksempel: 5754, 5182 og 5052 kvaliteter av aluminiumslegeringer har egenskapene til lav tetthet, høy strekkfasthet, høy forlengelse, og god utmattelsesstyrke, og er mye brukt i kropps indre paneler; 6016, 6022, 6111, 6181 og andre kvaliteter av aluminiumslegeringer kan varmebehandles og forsterkes, har god stemplingsformbarhet, og er ikke utsatt for luoping-linjer på den dannede overflaten. De brukes hovedsakelig i kropps ytre paneler; 7003, 7075 og andre kvaliteter av aluminiumslegeringer har høyere styrke, slitestyrke og seighet, og brukes mest i fremre langsgående bjelker og andre deler.

Blant dem, for karosseripaneler (dørpaneler og motordekselpaneler), i tillegg til styrke og holdbarhet, det er også deler som forbrukerne kan se direkte, så deres behandlingsytelse, formende ytelse (modellering), og kompatibilitet med belegg må også fokusere på følgende aspekter.

1. God formbarhet. Aluminiumslegeringsplater brukes hovedsakelig som bilstempling av karosseripaneler og deler. For å tillate at arkene har et høyere formingsrom under forskjellige komplekse pressdeformasjonsspenningstilstander, materialet må ha egenskapene til lavt flytegrenseforhold, god formingsytelse, og høy formingsgrense.
2. Hold overflaten jevn. Aluminiumslegeringsplater bør ha god flensduktilitet, glatt overflate etter dannelse, ingen Luoping-linjer, og ingen glansinkonsekvens etter at det ferdigstemplede produktet er malt.
3. God sveise- og strukturell adhesjonsevne. For å oppfylle ytelseskravene til sveiseprosessen for deler, aluminiumslegeringsplater må ha god sveiseytelse. Samtidig, det er mange strukturelle limforbindelser mellom ulike deler, og arkene er også pålagt å ha god adhesjonsytelse for å møte belegget av ulike typer strukturelle lim.
4. God bakeherding. Arket er mykere før stemplingsdeformasjon og har bedre formbarhet, men etter at de stemplede delene er bakt, flytegrensen til det ferdige produktet er betydelig forbedret. Høy bakeherding vil gi delene høy bulkmotstand. Siden bakeherding av aluminiumslegeringer er vesentlig forskjellig fra stål, og malingsbakeprosessen til tradisjonelle bilfirmaer er designet for stålplater, bakeherding av aluminiumslegeringsplater må være kompatibel med malingsprosessen for stålplater.
5. Viss anti-aldringsstabilitet. Etter at aluminiumslegeringsplaten forlater fabrikken, det vil uunngåelig gå gjennom en periode med lagring og transport før produksjonen blir stemplet i kjøretøyfabrikken. Hvis anti-aldringsstabiliteten til arket er dårlig, stemplingsytelsen vil forringes, rynker eller til og med sprekker vil oppstå, påvirker overflatekvaliteten til bilens ytre panel.

Testmetoder og evalueringsindikatorer av aluminiumslegering

I bilproduksjon, kravene til industriell bruk av karosseripaneler konverteres til kvalitative eller kvantitative tekniske indikatorer, som da blir grunnlaget for kjøretøyprodusenter til å vurdere aluminiumslegeringsplater. Til referanse, vennligst se følgende.

1.1 Mekaniske egenskaper

Testmetode: De mekaniske egenskapene til materialer blir vanligvis evaluert ved en uniaksial strekktestmetode. Uniaxial strekktest er en vanlig testmetode som brukes til å evaluere de mekaniske egenskapene og stemplingsegenskapene til platematerialer. Flytestyrken, strekkfasthet, total forlengelse, elastisitetsmodul E, arbeidsherdingsindeks og anisotropiverdiene til disse indikatorene i plateoverflaten kan måles ved strekktest. Spennings-tøyningskurven for den plastiske deformasjonsprosessen til materialet kan tegnes ved enakset strekktest, og spennings-belastningsforholdet til materialet kan sees intuitivt.

1.2 Kjemisk sammensetning

Testmetode: Røntgenfluorescensspektrometer er en rask og ikke-destruktiv materialmålingsmetode. Prinsippet er at røntgenrøret genererer innfallende røntgenstråler (primære røntgenstråler) for å begeistre prøven som skal testes. Hvert element i den eksiterte prøven vil sende ut sekundære røntgenstråler (også kalt røntgenfluorescens). De sekundære røntgenstrålene som sendes ut av forskjellige elementer har spesifikke energikarakteristikker eller bølgelengdeegenskaper, og er også relatert til innholdet i dette elementet i prøven. Deteksjonssystemet måler energien og mengden eller bølgelengden til disse utsendte sekundære røntgenstrålene. Da, instrumentprogramvaren konverterer informasjonen som samles inn av deteksjonssystemet til typene og innholdet til ulike elementer i prøven. Evalueringsindikatorene er vist i tabell 2.

1.3 Mikrostruktur

Testmetode: Metallografisk strukturobservasjon refererer hovedsakelig til en metode for å studere metall- og legeringsstrukturer ved å bruke et mikroskop for å forstørre prøven med 100 til 1,500 ganger. Først, prøven er samplet, innlagt, bakke, polert og korrodert, og deretter blir den metallografiske strukturmorfologien observert med et metallografisk mikroskop, og deretter blir den observerte metallografiske strukturen fotografert og observert ved bruk av skytesystemet til det metallografiske mikroskopet. Evalueringsindeks: enhetlig struktur, ingen grove utfellinger, segregeringsbånd, osv. Krystallkornstørrelse: mindre enn 45 μm.

Anvendelse av aluminiumslegeringer for biler

1.4 Overflateruhet

Testmetode: Bruke stylus-metoden, en diamantpenn med en tuppkurvaturradius på ca 2 μm skyves sakte langs den målte overflaten. Opp og ned forskyvningen av diamantpennen konverteres til et elektrisk signal ved hjelp av en elektrisk lengdesensor. Etter forsterkning, filtrering og beregning, overflateruhetsverdien indikeres av displayinstrumentet, og profilkurven til den målte seksjonen kan også registreres av en opptaker.

Evalueringsindeks: glatt overflate (kaldvalset tilstand) (Mill Finish, MF): 0.1 μm≤Ra≤0,7 μm; Elektronutladningstekstur (Elektronutladningstekstur, EDT): 0.1 μm≤Ra≤1,5 μm.

1.5 Tretthetsegenskaper

Testmetode: Se "Metall Plane Bending Fatigue Test Method" (JIS Z 2275), påfør gjentatte ganger bøyemoment ortogonalt på plateoverflaten på metallprøven, studere bruddprosessen til platen under syklisk belastning, og dermed vurdere utmattingsstyrken til materialet.
Evalueringsindeks: antall sykluser 107, utholdenhetsforhold ovenfor 0.4.

1.6 Bøybarhet

Testmetode: Bruk JIS Z 2241 Ingen. 5 med tillegg 10% pre-deformasjon (50 mm mellom punktene), relativ bøyeradius R/t≤0,5, bøy 180°, og observere hovedsakelig om det vil oppstå sprekker på overflaten av prøven etter bøyetesten.
Evalueringsindeks: Det er ingen skadelige sprekker på bøyeflaten. Ut fra grenseprøvene å dømme, som vist i figuren 2, L/C/D-retningene oppfyller alle kravene.

1.7 Formende overflatekvalitet

Testmetode: Se JIS H 4000 Punkt 5.1, forhåndsdeformere flyet ved 6% gjennom Φ100 sylinderbehandlingstesten, slip sylinderen med sandpapir, og bekrefte det visuelt. Evalueringsindeks: Overflatekvalitet etter forming, ingen uakseptabel karakterprestasjon i grenseutvalget, slik som krusningsmønsteret og appelsinskallmønsteret vist i figuren 3.

1.8 BH-egenskaper

Test standard: I følge JIS Z 2241, forhåndsbelastning 5% holdes ved en steketemperatur på 170 ℃ for 20 min. Vurderingskriterier: Flytegrense ≥180 MPa, strekkfasthet ≥240 MPa, forlengelse ≥16 % (alle retninger kan tilfredsstilles).

1.9 Aldringstest

Den varmebehandles og forsterket 6000 serie aluminiumslegering er en ideell lettvekts ytre panelmateriale for kjøretøy. Dens største funksjon er at den kan leveres i fast løsningsbehandlet T4-tilstand med lav flytegrense og har god stemplingsdannende deformasjonsevne. Dens aldringsforsterkning kan utføres samtidig med den endelige malingsherdebehandlingen, som ytterligere forbedrer ytelsen til materialet og har god initial formbarhet og sluttytelse. Generelt sett, det er hensiktsmessig å sette plateanskaffelsessyklusen til 3 til 6 måneder. I faktisk bruk, aluminiumsplatematerialet må plasseres i en periode, og deretter de mekaniske egenskapene, bakeherdende egenskaper, og viktige bøybarhetsindikatorer må testes og verifiseres for å bekrefte om materialegenskapene oppfyller standardkravene, og denne aldringssyklusen brukes til å styre innstillingen av anskaffelsessyklustiden for aluminiumslegeringsplater.

Konklusjon

Når kjøretøyprodusenter introduserer platebelegg av aluminiumslegering, de trenger å utføre systematiske materialegenskapsforskningseksperimenter på aluminiumslegeringsplater, med fokus på å bekrefte indikatorer som mekaniske egenskaper, mikrostruktur, kjemisk sammensetning, overflateruhet, tretthetsegenskaper, bøyeegenskaper, formende overflatekvalitet, BH eiendommer, og aldring som viktige evalueringsgrunnlag for arkytelse. I tillegg, kjøretøyprodusenter må også verifisere arkets punktsveiseytelse, overflatebehandlingsytelse, og egnetheten til ulike typer tetningsmidler for kroppen, og til slutt evaluere om aluminiumslegeringsplaten oppfyller kravene til kjøretøymasseproduksjon.