Застосування алюмінієвих сплавів для автомобілів

Застосування алюмінієвих сплавів для автомобілів

За вмістом легуючих елементів алюмінієві сплави можна класифікувати на різні групи. Відповідно до національного стандарту «Метод позначення марок деформованого алюмінію та алюмінієвих сплавів» (Gb/t 16474-1996) , деформовані алюмінієві матеріали за хімічним складом поділяються на різні серії марок, представлений чотирма символами, як показано в табл 1.

За відмінностями в технології обробки матеріалів і методах, класифікація серії матеріалів з алюмінієвих сплавів для кузовів автомобілів показана на малюнку 1. З 4000 Алюмінієвий сплав серії має високий вміст кремнію, низька температура плавлення, і хороша текучість розплаву. Він в основному використовується в автомобільній промисловості для виробництва добавок для зварювання алюмінієвих сплавів, наприклад пластини для пайки, зварювальні стрижні, і зварювальні дроти. На додаток, ця серія сплавів має високу зносостійкість і стійкість до високих температур, а також використовується для виготовлення поршнів і жаростійких деталей. З 8000 Алюмінієвий сплав серії - це в основному алюмінієва фольга, який широко використовується в акумуляторній промисловості.

5182 алюмінієвий лист для авто

Особливості застосування автомобільних чохлів з алюмінієвих сплавів

Автомобілі є споживчими товарами тривалого користування, і споживачі надають великого значення довговічності та надійності матеріалів автомобільних компонентів. Алюмінієві сплави, які широко використовуються як легкі матеріали, повинні не тільки відповідати вимогам високоефективного промислового виробництва, але також гарантувати, що різноманітні якісні характеристики під час використання автомобілів відповідають потребам клієнтів. Наприклад: 5754, 5182 і 5052 марки алюмінієвих сплавів мають характеристики низької щільності, висока міцність на розрив, висока розтяжність, і хороша втомна міцність, і широко використовуються у внутрішніх панелях кузова; 6016, 6022, 6111, 6181 і інші марки алюмінієвих сплавів піддаються термічній обробці і зміцненню, мають хорошу здатність до штампування, і не схильні до утворення ліній Луопінг на сформованій поверхні. Вони в основному використовуються у зовнішніх панелях кузова; 7003, 7075 і інші марки алюмінієвих сплавів мають вищу міцність, зносостійкість і міцність, і в основному використовуються в передніх поздовжніх балках та інших частинах.

Серед них, для кузовних панелей (дверні панелі та панелі кришки двигуна), крім міцності та довговічності, є також частини, які споживачі можуть безпосередньо бачити, тому продуктивність їх обробки, формування продуктивності (моделювання), і сумісності з покриттями також необхідно зосередитися на наступних аспектах.

1. Хороша формуваність. Листи з алюмінієвого сплаву в основному використовуються як автомобільні штамповані панелі та деталі кузова. Для того, щоб листи мали більший простір для формування під різними складними деформаційними напруженими станами штампування, матеріал повинен мати характеристики низького коефіцієнта міцності, хороші показники формування, і висока межа формування.
2. Тримайте поверхню гладкою. Листи з алюмінієвого сплаву повинні мати хорошу пластичність відбортів, гладка поверхня після формування, немає ліній Luoping, і відсутність невідповідності глянцю після штампування готового виробу пофарбовано.
3. Хороша адгезія при зварюванні та конструкційному клеї. Щоб відповідати вимогам до продуктивності процесу зварювання деталей, Листи з алюмінієвого сплаву повинні мати хороші зварювальні характеристики. В той же час, існує багато структурних клейових з'єднань між різними частинами, листи також повинні мати гарну адгезію, щоб відповідати покриттям різних типів структурних клеїв.
4. Гарне загартування при випічці. Лист м'якший перед штампуванням і має кращу формуемість, але після того, як штамповані частини запікаються, значно підвищується межа плинності готового продукту. Висока термостійкість забезпечить деталям високу стійкість до вм'ятин. Оскільки зміцнення алюмінієвих сплавів під час спеки значно відрізняється від зміцнення сталі, і процес запікання фарби традиційними автомобільними компаніями призначений для сталевих пластин, загартування листів алюмінієвого сплаву має бути сумісним із процесом фарбування сталевих листів.
5. Певна стійкість проти старіння. Після того, як лист алюмінієвого сплаву покине завод, він неминуче пройде через період зберігання та транспортування перед тим, як штампувати виробництво на заводі транспортних засобів. Якщо стійкість аркуша до старіння низька, продуктивність штампування погіршиться, з’являться зморшки або навіть тріщини, впливає на якість поверхні зовнішньої панелі автомобіля.

Методи випробування листів алюмінієвих сплавів та показники оцінки

У виробництві автомобілів, вимоги промислового застосування кузовних панелей перетворюються на якісні або кількісні технічні показники, які потім стають основою для виробників транспортних засобів для оцінки листів з алюмінієвого сплаву. Для довідки, зверніться до наступного.

1.1 Механічні властивості

Метод випробування: Механічні властивості матеріалів зазвичай оцінюють методом випробування на одноосьовий розтяг. Випробування на одноосьовий розтяг — це поширений метод випробувань, який використовується для оцінки механічних властивостей і властивостей штампування листових матеріалів. Межа текучості, міцність на розрив, загальне подовження, модуль пружності Е, індекс зміцнення та значення анізотропії цих показників на поверхні пластини можна виміряти шляхом випробування на розтяг. Криву напруга-деформація процесу пластичної деформації матеріалу можна побудувати за допомогою випробування на одноосьовий розтяг, і співвідношення напруга-деформація матеріалу можна побачити інтуїтивно.

1.2 Хімічний склад

Метод випробування: Рентгенівський флуоресцентний спектрометр є швидким і неруйнівним методом вимірювання матеріалів. Його принцип полягає в тому, що рентгенівська трубка генерує падаюче рентгенівське випромінювання (первинні рентгенівські промені) для збудження досліджуваного зразка. Кожен елемент у збудженому зразку буде випромінювати вторинне рентгенівське випромінювання (також називається рентгенівською флуоресценцією). Вторинні рентгенівські промені, що випромінюються різними елементами, мають певні енергетичні характеристики або характеристики довжини хвилі, а також пов'язані з вмістом цього елемента у зразку. Система виявлення вимірює енергію та кількість або довжину хвилі випромінюваного вторинного рентгенівського випромінювання. Тоді, програмне забезпечення приладу перетворює інформацію, зібрану системою виявлення, у типи та вміст різних елементів у зразку. Показники оцінки наведені в табл 2.

1.3 Мікроструктура

Метод випробування: Спостереження за металографічною структурою в основному відноситься до методу дослідження структури металу та сплаву за допомогою мікроскопа для збільшення зразка на 100 до 1,500 час. Спочатку, зразок відбирається, інкрустований, землю, відшліфовані та піддані корозії, а потім морфологію металографічної структури спостерігають за допомогою металографічного мікроскопа, а потім спостережувану металографічну структуру фотографують і спостерігають за допомогою системи зйомки металографічного мікроскопа. Індекс оцінки: однорідна структура, відсутність грубих опадів, смуги сегрегації, тощо. Розмір кристалічного зерна: менше 45 мкм.

Застосування алюмінієвих сплавів для автомобілів

1.4 Шорсткість поверхні

Метод випробування: Використання стилусного методу, алмазний стилус із радіусом закруглення кінчика приблизно 2 мкм повільно ковзає вздовж вимірюваної поверхні. Зміщення алмазного стилуса вгору та вниз перетворюється в електричний сигнал електричним датчиком довжини. Після посилення, фільтрація та обчислення, значення шорсткості поверхні відображається на дисплеї, а профільна крива виміряного перерізу також може бути записана самописцем.

Індекс оцінки: гладка поверхня (холоднокатаний стан) (Млин обробка, MF): 0.1 мкм≤Ra≤0,7 мкм; Електронний розряд текстури (Електронний розряд текстури, EDT): 0.1 мкм≤Ra≤1,5 мкм.

1.5 Втомні властивості

Метод випробування: Див. «Метод випробування на втому при згині металевої площини» (JIS Z 2275), кілька разів прикладіть до металевого зразка згинальний момент, ортогональний до поверхні пластини, дослідження процесу руйнування пластини при циклічному навантаженні, і таким чином оцінити втомну міцність матеріалу.
Індекс оцінки: кількість циклів 107, коефіцієнт витривалості вище 0.4.

1.6 Згинання

Метод випробування: Використовуйте JIS Z 2241 Ні. 5 з доп 10% попередня деформація (50 мм між точками), відносний радіус вигину R/t≤0,5, зігнути на 180°, і в основному спостерігати, чи з'являться тріщини на поверхні зразка після випробування на вигин.
Індекс оцінки: На поверхні згину відсутні шкідливі тріщини. Судячи з лімітних проб, як показано на малюнку 2, усі напрямки L/C/D відповідають вимогам.

1.7 Якість формування поверхні

Метод випробування: Зверніться до JIS H 4000 Предмет 5.1, попередньо деформувати площину по 6% через тест обробки циліндра Φ100, відшліфувати циліндр наждачним папером, і підтвердіть це візуально. Індекс оцінки: Якість поверхні після формування, відсутність неприйнятної оцінки в граничній вибірці, наприклад візерунок хвилястості та візерунок апельсинової кірки, показані на малюнку 3.

1.8 характеристики ЧД

Тестовий стандарт: Відповідно до JIS Z 2241, попередньо процідити 5% витримується при температурі запікання 170 ℃ для 20 хв. Критерії судження: Межа текучості ≥180 МПа, міцність на розрив ≥240 МПа, подовження ≥16% (всі напрямки можуть бути задоволені).

1.9 Тест на старіння

Термооброблений і зміцнений 6000 Алюмінієвий сплав серії є ідеальним легким матеріалом зовнішньої панелі кузова автомобіля. Його найбільша особливість полягає в тому, що він може поставлятися в стані Т4, обробленому твердим розчином, з низькою межею текучості та має хорошу здатність до деформації при штампуванні.. Його зміцнення під час старіння можна проводити одночасно з остаточною обробкою фарби, що ще більше покращує характеристики матеріалу та має хорошу початкову формоздатність і кінцеву продуктивність. Загальноприйнятий, доцільно встановити цикл заготівлі пластин 3 до 6 місяці. У реальному застосуванні, матеріал алюмінієвої пластини потрібно розмістити на певний період часу, а потім механічні властивості, хлібопекарські зміцнювальні властивості, і ключові показники згинання необхідно перевірити та перевірити, щоб підтвердити, чи відповідають властивості матеріалу стандартним вимогам, і цей цикл старіння використовується для визначення часу циклу заготівлі пластини з алюмінієвого сплаву.

Висновок

Коли виробники транспортних засобів вводять листове покриття з алюмінієвого сплаву, їм необхідно проводити систематичні експерименти з дослідження властивостей матеріалів на листах алюмінієвих сплавів, зосередження на підтверджуючих показниках, таких як механічні властивості, мікроструктура, хімічний склад, шорсткість поверхні, втомні властивості, властивості на вигин, формування якості поверхні, Властивості ЧД, і старіння як важливу основу для оцінки продуктивності листа. На додаток, Виробники транспортних засобів також повинні перевірити ефективність точкового зварювання листа, ефективність обробки поверхні, і придатність різних видів герметиків для кузова, і, нарешті, всебічно оцінити, чи відповідає лист алюмінієвого сплаву вимогам масового виробництва транспортних засобів.