5182合金成分优化研究_孟繁平
基于Pamstamp的5182铝合金发动机罩内板冲压数值模拟
基于Pamstamp的5182铝合金发动机罩内板冲压数值模拟傅垒;李利;黄鸣东;刘成【摘要】通过三个方向的单向拉伸试验及成形极限试验,获得了5182铝合金的材料性能数据,建立了5182铝合金成形用材料模型.基于Pamstamp软件,建立了铝合金发动机罩内板的冲压数值模型,获得了压边力为1 000kN,摩擦因数为0.12时铝合金发动机罩内板的成形性能.研究了工艺参数对铝合金发动机罩内板成形的影响,获得了压边力、摩擦因数对其减薄率和增厚率的影响规律.通过铝合金发动机罩内板冲压试验,验证了数值模拟的可靠性.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2019(047)007【总页数】6页(P48-53)【关键词】5182铝合金;材料模型;冲压数值模拟;工艺参数【作者】傅垒;李利;黄鸣东;刘成【作者单位】中铝材料应用研究院有限公司,北京昌平102209;中铝材料应用研究院有限公司,北京昌平102209;中铝材料应用研究院有限公司,北京昌平102209;中铝材料应用研究院有限公司,北京昌平102209【正文语种】中文【中图分类】TG386铝合金具有密度小、回收率高、耐腐蚀性强等优点，是汽车轻量化的主要材料之一[1-2]。
汽车用铝覆盖件和大部分铝制车身结构件都是通过冲压加工制造。
冲压加工具有生产效率高、成本低、成形稳定等特点[3]。
通过对铝合金汽车零部件进行冲压数值模拟，可以有效提高冲压件成形质量，缩短开发周期，降低生产成本[4-5]。
由于铝合金板材具有一定的各向异性，为了准确模拟其冲压成形过程，提高冲压成形数值模拟的可靠性，建立准确的各向异性铝合金材料模型十分重要[6-7]。
本文作者通过对板材三个方向进行拉伸试验，获得了5182铝合金的各向异性参数，建立了5182铝合金冲压成形用材料模型。
以某车型的5182铝合金发动机罩内板为分析对象，基于Pamstamp有限元软件建立冲压数值模型，研究工艺参数对该发动机罩内板成形的影响，分析其成形后特定区域减薄率、增厚率的变化规律，为企业的实际生产提供参考。
两种国产汽车车身铝合金板冲压成形性研究及应用
两种国产汽车车身铝合金板冲压成形性研究及应用王猛;康建立;刘海辉;胡国平【摘要】对5182和AC170两种国产汽车车身铝合金板进行化学成分检测、单向拉伸等试验和理论研究,结合两种铝合金板各自的特点为车身零件材料选择提供依据.以某车型发动机罩外板和前车门内板两个零件为例,使用铝合金板替代钢板,通过AutoForm软件进行成形分析,确定冲压工艺方案,最后投入模具进行验证.结果表明,两种国产铝合金板在汽车车身零件上应用是完全可行的.【期刊名称】《铝加工》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】7页(P32-37,50)【关键词】5182铝合金;AC170铝合金;冲压成形性能;车身用板;压边力;减薄率【作者】王猛;康建立;刘海辉;胡国平【作者单位】天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387;绿驰汽车科技(上海)有限公司,上海 201708;天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387;天津工业大学材料科学与工程学院,天津300387;绿驰汽车科技(上海)有限公司,上海 201708【正文语种】中文【中图分类】TG386.41;TG146.210 前言减少能源消耗和减轻环境污染已经成为汽车工业发展面临的严峻挑战。
设法减轻汽车自重、降低燃料消耗、减少排放和减少环境污染就显得尤为重要。
节能减排已经成为汽车工业发展面临的核心问题之一[1，2]。
有研究表明，约60%～70%的燃料消耗是用来牵引汽车车身，每减少10%的车身重量，燃料效率最多可提升8%，降低4%～5%的尾气排放。
综上可知，汽车车身轻量化对汽车节能减排和环境保护具有重大意义[3～5]。
铝合金具有密度低、高比强度和高疲劳强度等突出优点，同时在冲压成形工艺性和耐腐蚀性能等方面也有非常不错的表现。
铝合金板代替钢板制造汽车车身是实现车身轻量化主要方法之一[6]。
我国虽已成为世界第四大汽车生产国，但汽车用铝量还处于较低的水平，远低于发达国家水平。
Mn、Cr 元素对5182 铝合金板材组织及性
0前言5182铝合金因其强度高、良好的耐腐蚀性能和成型性而被用做易拉罐盖材料。
根据易拉罐生产商提供的信息，易拉罐盖需在耐压实验中不发生鼓起变形才可满足汽水、啤酒等饮料的使用要求，这就要求罐盖料用5182铝合金板材具有足够高的屈服强度。
易拉罐盖的减薄意味着对板材屈服强度的要求进一步提高。
5182铝合金属热处理不可强化合金，其主要强化方式为固溶强化、加工硬化、细晶强化[1]。
本文主要关注Mn、Cr两元素对罐盖用5182铝合金组织及力学性能的影响。
据文献报道可知，Mn元素在该合金中主要以两种方式存在，一种是固溶于基体中，另一种是以MnAl6相形式析出[2-4]；其主要作用有：提高合金的再结晶温度，提高合金强度和抗腐蚀性能，且可使含Fe相的边角圆润化并降低其脆性，从而降低Fe元素对材料性能的不利影响[5]。
Cr与Mn作用相似，也可提高合金强度，抑制合金的再结晶行为[6-8]。
此前的文献[8-10]大都是简要概述Mn、Cr等合金元素在5×××系铝合金中的作用，或是研究Mn、Cr元素含量变化对5×××系铝合金中含Mn、Cr第二相（如：Al-Mn-Cr、（FeMn）Al6等）及弥散相（如：Al7Cr、Al6Mn等）分布的影响规律[11-14]，尚未有关于Mn、Cr元素含量变化对β相（Mg2Al3、Mg5Al8）析出分布变化的影响规律及机制的研究。
作为5×××系铝合金中重要的析出相，β相的析出分布情况常被用来判断合金的抗腐蚀性能[15-17]。
本文系统地分析了Mn、Cr元素含量变化对5182板材β相析出分布、电导率、晶粒组织及力学性能的影响规律，通过观察β相析出分布变化可定性分析5182板材加工硬化程度，不仅可减少实验量，降低研发成本，还为5×××系铝合金的研究提供了一种新方法。
1材料制备及实验过程实验用材料为3种不同合金成分的5182罐盖料铸锭，铸锭合金成分见表1。
汽车用5182铝合金板温冲压实验研究及数值模拟
汽车用5182铝合金板温冲压实验研究及数值模拟陈婕尔;王孟君;杨刚;周威;李光耀【摘要】以5182铝合金板本构方程为基础,采用ABAQUS有限元模拟软件对5182铝合金板温冲压过程进行数值模拟,研究冲压温度和冲压速度等工艺因素对板材成形性能的影响；通过温冲压实验探讨5182铝合金板在不同冲压温度、冲压速度下的极限拉深比(LDR).实验及模拟结果表明:冲压速度为0.1 mm/s时,合金的LDR值并非随着温度的升高而单调增加；冲压温度为523 K时,随着冲压速度的增加,LDR值逐渐降低;5182铝合金板的冲压性能主要受变形过程中板材的温度梯度与应变速率的影响；模拟结果与实验结果具有良好的一致性.%Based on the constitutive equation of 5182 aluminum alloy, the influence of process parameters, such as drawing temperature and stamping speed, was investigated by ABAQUS soft during the numerical simulation. By warm stamping experiment, the limiting drawing ratio (LDR) value of 5182 aluminum alloy sheet at different stamping temperatures and stamping speeds was obtained. The experimental and simulation results show that the LDR value of 5182 aluminum alloy does not increase with the raise of forming temperature monotonously when the drawing speed is 0.1 mm/s. LDR value decreases with the increase of stamping speed ,when the forming temperature is 523 K. The drawing property of 5182 aluminum alloy is mainly affected by the temperature gradient and strain rate in the deformation process. The simulation results fit well with the experimental ones.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2012(022)012【总页数】6页(P3342-3347)【关键词】5182铝合金;温冲压;极限拉伸化;数值模拟【作者】陈婕尔;王孟君;杨刚;周威;李光耀【作者单位】湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙,410082【正文语种】中文【中图分类】TG386.3随着汽车工业的快速发展，环境污染与能源短缺已经成为社会日益凸出的问题。
稀土元素Ce、 La、Y对5182铝合金组织的影响
稀土元素Ce、 La、Y对5182铝合金组织的影响孟繁平【摘要】在5182铝合金中分别加入质量分数为0.1％、0.2％、0.3％的Ce、La和Y稀土元素,用金相显微镜观察研究不同稀土元素以及其不同含量对5182铝合金铸态晶粒尺寸和析出相形貌的影响.结果表明,在5182铝合金中添加一定量的稀土Ce能使合金的第二相得到了很大程度的细化并且呈弥散分布;而在稀土La的作用下,5182铝合金中的第二相出现了球化现象;在5182铝合金中添加稀土Y的变质效果较添加等量Ce或La的要差一些.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2015(043)008【总页数】4页(P28-31)【关键词】5182铝合金;Ce元素;La元素;Y元素【作者】孟繁平【作者单位】东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060【正文语种】中文【中图分类】TG146.21目前，国内外对5182铝合金的研究，主要集中在退火对该合金组织、性能的影响，有科技人员通过在轧制前进行预处理，使该合金的轧制形变强化效果更加明显，从而使其性能得到提高;也有人通过在5182铝合金中加入变质剂的方法来改善该合金的性能［1－2］。
本课题研究不同含量的稀土Ce、La、Y对5182铝合金的变质效果。
1 试验方法采用从3 t电阻炉熔炼铸造的5182铝合金300 mm×1 320 mm规格铸锭上切取的样块作为试验用原料，其化学成分见表1。
本试验采用坩埚电阻炉进行重新熔炼，并在熔体温度为760℃时分别加入质量分数为0.1%、0.2%、0.3%的稀土Ce、La、Y变质剂，待变质剂完全熔化后搅拌，改定温725℃并保温10 min，然后浇铸到Φ100 mm铁模中(模具浇铸前预热至200℃)。
从铸件的几何中心切取棱长20mm立方体进行金相组织观察，腐蚀液采用质量分数为5%HF的水溶液，在光学显微镜下进行组织观察。
表1 试验用5182铝合金的化学成分(质量分数/%)Tab.1 Chemical compositions of 5182 aluminium alloy for test(wt/%)Mg Mn Fe Si Zn Cu Cr Ti Al 4.50 0.35 0.35 0.20 0.25 0.15 0.1 0.1余量2 试验结果与分析2.1 不同含量的稀土Ce对5182铝合金铸态组织的影响图1为在5182铝合金中加入不同含量稀土元素Ce后的组织对比。
短流程制备5182罐用大扁锭的工艺和组织研究
范 围。合金元素添加 后注意搅 拌频 度 、强度 和均 匀性 ，以
确 保 微 量 元 素 的 均 匀 分 布 。 成 份 分 析 取 样 时 ，注 意 取 样 的 代 表性 ，做 好 炉 前 的 成 份 调 整 ，以 确 保 最 终 成 份 在 控 制 范 围 之 内 。优 化后 的化 学成 份见 表 ２ 。
③ 电解 铝 液 中 不 可 避 免 地 含 有 Ｃ Ｏ、Ｃ 、Ｈｚ Ｃ Ｏ２ 、 Ｈ 、
Ｎ 等多种气体 ，其 中以危 害性 最大 的 Ｈｚ 主 ，占气 体总 ｚ 为
量的 ７ 以上 ； Ｏ
熔体 的过 热会 使其 内部 原有 的非均质 晶核被 “ 解”或减 熔
少 ，使 铸 锭 晶 粒 粗 大 。 低 于 ７ ０ 时 ，铝 液 易 凝 固在 炉 壁 ２℃ 或炉 底 。
０ 前 言
５８ １２属 Ａｌ —Ｍｇ系合金 ，由于具 有 良好 的强度 、延伸 率 和深冲性能 ，易拉 罐盖 、百 叶窗 、瓶盖 等对综 合性 能要
求 比较 的制 品 多 采 用 该 合 金 ］ 。该 合 金 板 用 大 扁 锭 的 传 统 生产工艺流程如下 ：
１ 工 艺研 究和 制 备 技 术 开发
及时补充等手段来 完善 。其 它微量元 素也要 注意控 制波 动
表 ２ 实际化学成份分析结果 ｗｔｏ ％
标 。 ： 。 。 ４ Ｏ ≤ ≤ ≤。 ≤ｓ≤ｓ 准 ３ ６ 。 ≤０ 。 ２ Ｏ ３ ． １ １ 。ｓ Ｏ １ ． ． ． ． ５ ． Ｏ３ ． ． Ｏ ３ ７ ８ ６ ・ ５ ５ ． ・ ・ Ｏ 。
１ １电解 铝 液 比例 优 化 研 究 ．
5182铝合金V型弯曲回弹规律研究的开题报告
5182铝合金V型弯曲回弹规律研究的开题报告一、选题背景和研究意义随着工业制造水平的提高和需求的不断增加，铝合金的使用范围越来越广泛，特别是在建筑、汽车和航空航天等领域得到了广泛的应用。
而铝合金弯曲加工是其中一项重要的加工工艺，在加工过程中，弯曲回弹是不可避免的问题，而且回弹量直接影响到产品的精度和质量，因此，对铝合金弯曲回弹规律的研究具有重要的理论和实际意义。
本文选取5182铝合金V型弯曲进行研究，旨在深入探究其弯曲回弹规律，为铝合金弯曲加工提供理论参考，同时也能为其他类型铝合金的弯曲加工提供重要的指导和借鉴。
二、研究内容和方法本文主要研究的内容是5182铝合金V型弯曲的回弹规律，主要包括以下几个方面：（1）确定5182铝合金的力学性能参数；（2）分析V型弯曲过程中的影响因素；（3）通过实验测量，确定V型弯曲过程中的回弹量；（4）建立5182铝合金V型弯曲回弹模型，探究其中的影响因素。
本文采用的研究方法主要包括以下几个方面：（1）通过数值模拟计算出5182铝合金的力学性能参数；（2）对V型弯曲过程中的影响因素进行研究和分析；（3）采用物理实验方法对V型弯曲过程中的回弹量进行测量；（4）通过实验数据归纳总结，建立5182铝合金V型弯曲回弹模型，分析其中的影响因素。
三、预期结果和研究价值本文预期能够深入研究5182铝合金V型弯曲回弹规律，建立相关的回弹模型，探究其中的影响因素，得出相应的结论。
本文研究的预期结果主要包括：（1）确定5182铝合金的力学性能参数；（2）分析V型弯曲过程中的影响因素，如材料性质、弯曲角度、弯曲半径等；（3）建立5182铝合金V型弯曲回弹模型，探究其中的影响因素，如材料性质、弯曲角度、弯曲半径、弯曲速度、弯曲次数等。
本文的研究价值主要包括：（1）为工业生产中铝合金弯曲加工提供理论参考；（2）为经济效益和环保效益的统一提供理论支撑；（3）推动铝合金弯曲加工技术的发展和进步，提高其加工水平和质量。
不同变形量5182-O_铝合金汽车板PLC_效应表现和吕德斯带演变
精 密 成 形 工 程第15卷 第12期50 JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING2023年12月收稿日期：2023-09-08 Received ：2023-09-08基金项目：山东省重点研发项目（2021SFGC1001）Fund ：Key Research and Development Project of Shandong Province(2021SFGC1001) 引文格式：麻慧琳, 吴万东, 徐志远, 等. 不同变形量5182-O 铝合金汽车板PLC 效应表现和吕德斯带演变[J]. 精密成形工程, 2023, 15(12): 50-57.MA Hui-lin, WU Wan-dong, XU Zhi-yuan, et al. PLC Effect and Luders Band Performance of 5182-O Aluminum Alloy Automo-tive Plate under Different Deformation[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2023, 15(12): 50-57. *通信作者（Corresponding author ） 不同变形量5182-O 铝合金汽车板PLC效应表现和吕德斯带演变麻慧琳，吴万东*，徐志远，杨立民，刘明诏，王磊（山东南山铝业股份有限公司 国家铝合金压力加工工程技术研究中心，山东 烟台 265700） 摘要：目的 系统研究变形量对5182-O 合金吕德斯效应、PLC 效应和吕德斯带演变的影响，为提高汽车用5182-O 合金冲压零件表面质量、扩大其应用范围奠定理论基础。
方法 采用透射电子显微镜（TEM ）、拓扑仪和万能拉伸试验机等手段表征变形时材料的位错演变、局部变形带形成、宏观形貌演变规律等。
结果 当材料变形量较小时，位错密度较低，呈现随机散布状态，随着变形量的增大，位错快速增殖且密度迅速增大，位错相互缠结，当材料变形发展至PLC 效应临界区时，逐渐演变形成小范围位错塞积群，当材料变形发展至PLC 效应深入发展区时，最终演变形成大范围位错塞积群和林位错墙，而与之相对应的材料表面的宏观形貌演变规律如下：由低变形量时的光滑表面演变为单条变形条带、多条变形条带和最终致密粗糙的变形条带。
退火对汽车用5182铝合金板材组织与性能的响
对于同一保温时间，随着退火温度的升高,材料的抗拉强度逐渐 降低,伸长率逐渐升高
对于同一温度,材料随着保温时间的延长,其抗 拉强度降低,伸长率提高
从图2a中可以看出,材料在较低温度退火后,仍然有部分 的变形组织。而经380℃的高温长时间退火后,再结晶已 经完成,并形成细小均匀的再结晶晶粒,如图2b。
1.研究内容
在通过不同的退火工艺,研究退火温度、退火时间对汽车用 5182铝合金板材的力学性能、应变硬化指数及显微组织的影响,
为开发成形性能更好的汽车用5000系铝合金板材提供理论依据。
2.试验材料
试验采用1.4mm厚的5182铝合金冷轧板 合金化性能和组织的影响
3.2退火对板材成形性能的影响 应变硬化指数n反映材料在塑性变形过程中变形 强化的能力,用它可以来评价材料的拉深性能
随退火温度升高和退火时 间的延长,材料的硬化指 数逐渐增大，材料的成型 性能越好。
4.结论
(1)5182铝合金板材随退火温度的升高和退火时间的延长,
其抗拉强度下降幅度不超过5%,而伸长率和应变硬化指数却
大幅提高,当退火温度为380℃ ,保温时间为24h时,分别达到 26.5%和0.34。 (2)5182铝合金板材在380℃退火保温24h,材料已完成再结晶 ,且晶粒细小均匀,断口呈现出良好的韧窝状态,材料拉深性
能得到了很大改善。
5182罐盖料铝合金扁锭生产工艺研究
5182罐盖料铝合金扁锭生产工艺研究任允清;吴超峰【摘要】文章阐述了5182铝合金熔炼过程中合金成分的保证、熔体除钠、除氢工艺,氧化夹杂物的净化等工艺,并通过试验研究优化了5182合金大规格扁锭的铸造工艺参数.【期刊名称】《有色金属加工》【年(卷),期】2014(043)002【总页数】4页(P13-15,60)【关键词】5182铝合金熔铸;精炼;应力;裂纹;锭尾余漏【作者】任允清;吴超峰【作者单位】河南中孚实业股份有限公司,河南巩义451200;河南中孚实业股份有限公司,河南巩义451200【正文语种】中文【中图分类】TG2925182铝合金是Al-Mg系合金，由于其具有良好的强度、延伸率和深冲性能，易拉罐盖、百叶窗、瓶盖等对综合性能要求比较高的板坯多采用该合金。
然而在5182扁锭的实际生产中容易出现：①由于该合金镁含量较高，铝液表面氧化膜致密性差，铸锭在铸造过程中易形成非金属夹杂和氢含量超标；②由于合金中镁容易氧化烧损，过程控制不当易造成合金中镁含量不足；③熔体中钠含量控制不当，会造成铸锭裂纹或后期轧制时的钠脆现象；④5182合金铸造时底部裂纹倾向较高，铸造工艺不当易形成大面通裂现象。
因此，为了铸造出高性能的5182合金，在生产过程中必须解决这些问题。
1 合金成分5182合金成分如表1所示。
合金中的锰可以以锰添加剂的形式加入，也可以加入铝锰中间合金。
锰添加剂要求在配镁之前加入以防止锰吸收过慢，加入锰添加剂后先静置15min接着搅拌20min然后再加入镁。
表1 5182合余化学成分(质量分数，%)Tab.1 Chemical compositions of 5182 alloy合金SiFeCuMnMgCrZn碱金属含量Ti其他≤单个合计5182≤0 20≤0 350 06～0 150 20～0 404 35～4 650 03～0 10≤0 03Na≤5ppm0 01～0 0250 050 155182铝合金中镁含量较高,镁的活泼性决定了其在熔体中容易因烧损而导致含量降低。
汽车用5182铝合金温变形行为及其拉深成形性能的研究的开题报告
汽车用5182铝合金温变形行为及其拉深成形性能的研究的开题报告一、研究背景与意义随着汽车工业的快速发展，提高汽车的轻量化设计已成为汽车制造业的发展趋势。
轻量化的实现方式之一就是采用高强度轻质材料替代传统材料，而铝合金就是一种优秀的轻质材料。
5182铝合金是一种主要用于汽车制造上的铝合金材料之一，具有良好的强度、回弹性和拉伸性，在汽车制造行业中有广泛应用。
然而，汽车用5182铝合金在成形加工过程中受到温度变化的影响，可能会出现不均匀、残余应力、塑性损伤等问题，从而导致成形品质不佳，甚至无法满足汽车制造的要求。
因此，对汽车用5182铝合金的温变形行为及其拉深成形性能进行研究，对于提高汽车制造品质和降低成本具有重要意义。
二、研究内容与方法本研究旨在探究汽车用5182铝合金在不同温度下的变形行为及其影响因素，进而了解其在拉深成形过程中的机理和特点。
具体研究内容包括：1. 热压缩试验：通过热压缩试验，探究汽车用5182铝合金在不同温度和应变速率下的变形行为，分析材料的应力、应变、流动应力和活化能等参数，以确定材料的本构关系。
2. 拉伸试验：在此基础上，进一步开展拉伸试验，研究不同温度下材料的拉伸性能和变形机理，分析温度、应变率和应变路径对材料塑性损伤的影响。
3. 拉深成形试验：最后，结合以上试验结果，通过拉深成形试验，评估汽车用5182铝合金在不同温度下的拉深成形性能，分析材料的成形机理和问题，并提出相应的改进措施。
三、预期成果与创新点1. 探究汽车用5182铝合金在不同温度下的变形行为和流变特性，建立本构模型，预测材料的力学性能。
2. 研究不同温度下材料的拉伸性能和变形机理，揭示温度、应变率和应变路径对材料塑性损伤的影响。
3. 评估汽车用5182铝合金在不同温度下的拉深成形性能，分析材料的成形机理和问题，并提出相应的改进措施，为材料应用于汽车制造提供基础支撑。
本研究的创新点在于能够全面了解汽车用5182铝合金在温变形时的变形行为，并进行相应的分析和归纳，从而为该类材料的应用提供了有价值的指导。
5182-H111铝合金板材弯曲性能和拉伸性能的关系
5182-H111铝合金板材弯曲性能和拉伸性能的关系秦颐鸣;李德元;赵解扬【摘要】Based on a great number test on tensile properties( tensile strength,yield strength,elongation )and bending properties of 5182 -H111 plates,and macroscopically analysis on the causes for bending cracks,the results show that the bending properties of 5182 -H111 plate can be quantified by the plate elongation A,which has the relationship between the bending radius r,plate thickness t,and elongation A in plate bending process A=(t/2)/(t/2 +r).Therefore,the bending performance of the plate will be better with the higher elongation.The statistical results show that( A -AO )/AO can be proposed as a critical bending crack parameter,when the ( A-AO )/AO value is positive,no bending crack is found on the plates,so the tests of bending property could be cancelled under the stable production conditions.%通过大量检测5182-H111板材的拉伸性能(强拉强度、屈服强度、伸长率)和弯曲性能,并对板材弯曲裂纹产生的原因进行了宏观分析.结果表明,通过板材弯曲过程中的弯曲半径r、板材厚度t、伸长率A之间的关系式A=(t/2)/(t/2+r),板材伸长率A可以定量化表征5182-H111板材的弯曲性能,板材伸长率越高,弯曲性能越好.统计结果表明,可采用(A-AO)/AO作为板材产生弯曲裂纹的临界弯曲裂纹参数,当(A-AO)/AO值为正值,板材表面无裂纹,因此在稳定化生产条件下可以不检测弯曲性能.【期刊名称】《有色金属加工》【年(卷),期】2018(047)003【总页数】4页(P33-36)【关键词】5182铝合金;弯曲裂纹;可弯性;拉伸性能【作者】秦颐鸣;李德元;赵解扬【作者单位】广西平果百矿高新铝业有限公司,广西百色531400;百色百矿集团有限公司,广西百色533000;百色百矿集团有限公司,广西百色533000;百色百矿集团有限公司,广西百色533000【正文语种】中文【中图分类】TG339近年来，随着轨道交通、智能通讯等先进装备制造业的发展，越来越多的铝合金结构件采用板材弯曲成型，因此，对铝合金板材的弯曲性能提出了更高要求[1-2]。
罐盖用5182铝合金的工艺研究_刘文军
元素
国标 control 本次试验值
Si
0.2 0.05～0.15
0.102
表 2 5182 铝合金的化学成分 w(%) Tab.2 The chemical composition of 5182 Al-alloy
Fe
0.35 0.2～0.3
0.220
Cu
0.15 0.03～0.07
0.042
Mg
1 试验目标
本次试验的工艺路线：熔铸-半连续铸造-切头 尾-铣面-均匀化退火-热轧-冷轧-拉矫入库。 罐盖 用 5182 铝合金的成品厚度为 0.27 mm，力学性能的 试验目标值见表 1。
表 1 5182 铝合金力学性能的目标值 Tab.1 The target value of mechanical property
and the hot rolled band
从图 2 可以看出， 在同等热轧轧制工艺参数的 情况下，随着热轧轧辊原始凸度不断减小，热轧带材 的凸度率也随之减小。这是由于原始凸度较小时，上 下轧辊之间的辊缝也随之变小。还可以看出，在当前 热轧工艺参数的情况下，采用热轧轧辊原始凸度 -0.25 mm 时，热轧成品带材的凸度率为 1.5%左右， 远远超过了冷轧坯料凸度率 <1%的要求，这可能是 造成 5182 薄料板形不良的重要原因之一。 因此，对 宽度 1 200 mm 的 5182 铝合金，可以改用轧辊原始 凸度为-0.10 mm 的热轧轧辊进行热轧，来达到降低 热轧坯料凸度率的目的。 2.4.2 轧辊初始凸度
180
4 2
140
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
加 工 率 (%)
图 5 冷变形程度-力学性能关系曲线
5182铝合金热变形行为研究
5182铝合金热变形行为研究孙军伟;张荣伟;李升燕;周军;赵鸿金【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2018(009)005【摘要】采用了MMS-100热力模拟试验机对5182铝合金进行单道次压缩实验,对其热变形行为展开研究,构建了流变应力模型和加工图.结果发现:5182铝合金的流变应力随温度的升高、应变速率的降低而逐渐减小;高温条件会促使动态再结晶的发生,而应变速率的影响可以忽略;合金的真应力-真应变曲线在高应变速率时会出现锯齿状波动;合金在加热温度420～500℃、真应变ε=0.4、应变速率ε·=0.01～0.1 s-1的热变形条件下会有一个高功率耗散因子区域;合金在450℃附近存在较大安全加工区域.【总页数】6页(P43-48)【作者】孙军伟;张荣伟;李升燕;周军;赵鸿金【作者单位】江西理工大学材料科学与工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学材料科学与工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学材料科学与工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学材料科学与工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学材料科学与工程学院,江西赣州 341000【正文语种】中文【中图分类】TG379;TF125.22【相关文献】1.汽车用5182铝合金热变形行为及加工图研究 [J], 刘佳;马志民;臧志雄2.5182铝合金热变形行为研究 [J], 孙军伟; 张荣伟; 李升燕; 周军; 赵鸿金3.富铈稀土在5182铝合金中的变质机制研究 [J], 巩天浩; 董俊慧; 袁洪伟4.5182铝合金椭圆孔电磁翻边数值模拟研究 [J], 欧航;安浩;孙式进;崔俊佳;李光耀5.AA5182铝合金两步高速拉伸的试样设计及其性能研究 [J], 郑月;邓桦坤;杨帅帅;崔俊佳;李光耀因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
稳定化处理和Cu元素含量对罐盖用5182铝合金板材β_相分布的影响
稳定化处理和Cu 元素含量对罐盖用5182铝合金板材β相分布的影响邹立颖，杨阳，董学光，谷宁杰（中铝材料应用研究院有限公司，北京102209）摘要：研究了两种Cu 元素含量的罐盖用5182铝合金成品板材经不同温度稳定化处理后的β相分布情况。
结果表明：（1）当稳定化温度低于120℃时，两种板材均有大量β相沿晶界和剪切带连续析出；当稳定化温度为160℃时，两种板材β相连续析出现象显著减少；当稳定化温度高于160℃时，随稳定化温度的升高，β相连续析出现象逐渐减少；当稳定化温度为220℃时，β相分布最均匀，无明显连续析出现象，推测此时材料的抗应力腐蚀断裂敏感性最佳。
（2）Cu 元素质量分数为0.1%的5182板材比Cu 元素质量分数为0.06%的5182板材β相析出更少，分布更均匀。
关键词：5182铝合金；Cu 元素；β相；稳定化处理中图分类号：TG146.21文献标志码：A文章编号：1005-4898（2024）01-0027-05doi：10.3969/j.issn.1005-4898.2024.02.050前言5182铝合金因较高的强度和良好的成形性，以及无毒、耐腐蚀、质量轻、可回收等优点常被用作碳酸饮料易拉罐盖。
然而由于5182铝合金较高的Mg 含量和较大的冷加工率，在常温下长期放置会在其板材晶界处连续析出呈网状分布的β相（Mg 2Al 3或Mg 5Al 8），同时β相在室温下很脆且电位相对于Al-Mg 固溶体较低而易发生阳极溶解，这些因素共同作用将恶化材料的应力腐蚀断裂敏感性[1-2]。
根据文献报道[3-4]，应力腐蚀断裂敏感性是阻碍高镁铝合金应用的最大问题，当铝合金中Mg 元素质量分数高于3.5%时，β相沿晶界成网状析出，导致材料易发生应力腐蚀断裂。
罐装后的易拉罐因发生应力腐蚀断裂而爆盖的事件时有发生，危害极大，给罐盖厂及铝材供应商带来了较大经济损失[5-6]。
因此，改变β相分布状态进而改善5182铝合金应力腐蚀断裂敏感性具有十分重要的意义。
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部分呈片状的Mg2Al3相（见图1d、e、f），并且随 着Mg加入量的增加而变的越来越多（见图1g、h、
i）。
此外，在5182铝合金中，Mg原子还会与合金
中少量的Si形成Mg2Si相（见图2中的A和C）。由 Mg-Si二元合金相图可以得知，Mg2Si相的形成温 度为637.6℃而Mg2Al3的形成温度为450℃。因而， 在铝合金凝固的过程中，铝熔体中就会最先形成
[3] 陆书荪，顾开道，郑来苏. 有色合金及其熔炼[M]. 北 京：机械工业出版社，1978
[4] 尉海军，张磊. 改善铝中富铁相形貌对电磁净化的影响 [J]. 铸造，2005，54（4）：363-366
（编辑：张为宾）
Research on Optimization of 5182 Alloy Composition
1 试验方法
试验原材料采用工业纯铝、Al-10%Mn、Al7%Si、Al-50%Cu、Al-10%Ti、Al-5%Cr、Al10%Zn、Al-20%Fe以及AZ91D镁合金。采用正
交试验设计的化学成分见表1。采用井式炉进行
熔炼。化学成分分析取尺寸为35mm×25mm的小
试样并对表面进行抛光，通过能谱分析仪确定其
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《铝加工》
2015 年第 3 期总第 224 期
技术工程
相主要以连续或间断的黑色网络状分布在晶界附
近（见图1a、c、g）。由于Si含量基本没有变
化，因此Mg2Si相的数量也基本不变。（FeMn）Al6 相在5182铝合金中主要是以黑色颗粒状存在于晶
粒中（见图1a、c、f），当溶质元素含量增加时，
3 结论
（1）通过正交试验可以得知，在5182铝合金 中Mg添加4.5%、Fe添加0.35%、Mn也添加0.35%时
的铝合金性能最佳。 （2）在5182铝合金中主要存在有Mg2Si、
Mg2Al3和（FeMn）Al6三种析出相。其中Mg2Al3 相主要以灰色絮状存在于晶粒中，Mg2Si相主要 以连续或间断的黑色网络状分布在晶界附近， （FeMn）Al6相主要是以黑色颗粒状存在于晶粒 中。
0.35
0.2
0.5
0.35
2 试验结果与分析
2.1 不同成分对组织的影响 上述正交试验确定的9种合金成分的实测值见
表2。对比表1和表2，可见试样的实测成分与预先 设定的化学成分基本吻合。
表2 正交试验中5182铝合金化学成分实测（质量分数/%）
试样编号 Mg Mn Fe Si Zn Cu Cr Ti Al
Mg2Si相。通过对Mg2Si和Mg2Al3相结构的比对， 两者晶格常数相差10%左右（Mg2Si的晶格常数为 a=b=0.573nm，c=0.954nm；Mg2Al3的晶格常数为 a=b=c=0.635nm）。虽然两者一种属于体心立方结
构，另一种属于密排六方结构，但是当Mg2Al3中的 （420）面与Mg2Si中的（221）面平行的时候，两 种相之间从理论上讲应该具有一定的共格关系。
40.91
图2 Mg元素析出相的SEM照片
2.1.2 不同Mn和Fe含量对5182铝合金组织的影响 在5182铝合金中，当Mn含量为0.2%时，晶
粒中有明显的（FeMn）Al6析出相（见图1c、 e、g），当Mn含量为0.35%时，晶粒中黑色的 （FeMn）Al6相明显增多（见图1b、d、i），而当 Mn含量为0.5%时，晶界处的（FeMn）Al6相数目又 明显减少（见图1a、f、h）。
作者简介：孟繁平（1972-），男，黑龙江哈尔滨人，工程师。 收稿日期：2015-01-12
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孟繁平，5182合金成分优化研究
1 4.12 0.48 0.35 0.19 0.25 0.15 0.1 0.08 2 4.14 0.37 0.23 0.21 0.20 0.14 0.09 0.13 3 4.03 0.20 0.17 0.20 0.22 0.14 0.11 0.10 4 4.57 0.35 0.34 0.22 0.26 0.15 0.10 0.11 5 4.55 0.19 0.20 0.19 0.22 0.15 0.10 0.10 余量 6 4.48 0.50 0.16 0.17 0.23 0.15 0.12 0.13 7 4.98 0.22 0.33 0.20 0.22 0.14 0.09 0.12 8 5.02 0.51 0.20 0.19 0.24 0.11 0.10 0.11 9 5.00 0.38 0.16 0.20 0.25 0.15 0.12 0.10
技术工程/专利荟萃
抗拉强度/MPa
210 205 200 195 190 185 180 175
0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 含量/%
（c） Mn 图5 不同元素对5182铝合金拉伸强度的影响
由图5可以直观的看出，Mg含量在4.5%时 （图5a），Fe含量在0.35%时（图5b），Mn含量在 0.35%（图5c）时铝合金的拉伸强度最大，性能最 好。
280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150
0
12
σb 10 δ
8
6
4
2
4
6
8
10
合金试样号
图4 不同成分5182合金的常温力学性能
由图4可见，随着合金元素的增加（由水平 一增加到水平二）强度随之增加，当合金元素含 量继续增加（水平三），合金的强度出现下降趋 势。结合由正交分析软件分析得出的各个元素对 性能的影响曲线，见图5。
210
205
抗拉强度/MPa
200
195
190
185
180
175
4.0
4.2
4.4
4.6
4.8
5.0
含量/%
（a） Mg
210
205
200
抗拉强度/MPa
195
190
185
180
175
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
含量/%
（b）Fe
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《铝加工》
2015 年第 3 期总第 224 期
成分。不同成分的金相试样经表面抛光、腐蚀液
（5%HF）腐蚀后，在光学显微镜下进行组织形貌
观察。拉伸试样按GB/T1173加工成标准短比例拉
伸试样，在SHT4605微机控制电液伺服万能试验机
上完成拉伸试验。
表1 正交试验化学成分设计表（质量分数/%）
Mg
水平1
4
水平2
4.5
水平3
5
Mn
Fe
0.2
0.15
关键词：5182铝合金；成分优化；Mg2Al3；性能改善；减重
中图分类号：TG146.21
文献标识码：A
文章编号：1005-4898（2015）03-0030-05
doi：10.3969/j.issn.1005-4898.2015.03.07
0 前言
作为轻质结构材料，铝合金以其独特的性 能越来越受到人们的青睐。目前国内外对汽车车 身铝合金的研究主要集中在Al-Cu-Mg（2××× 系）、Al-Mg（5×××系）和Al-Mg-Si（6××× 系）三大系列上[1]。热处理不可强化的5××× 系铝合金由于其强度、成型性和抗腐蚀性等方面 具有与钢板相近的优点，能用于汽车内板等形状 复杂的部位。5182铝合金作为工业生产中广泛应 用的一种铝合金主要用于加工易拉罐盖、汽车车 身板、操纵盘、加强件、托架等零部件。因此， 深入研究5182铝合金，对原有5182铝合金进行成 分优化，进一步改善合金的力学性能和塑性成型 性能对减轻车体重量和减少环境污染具有重要意 义。
（FeMn）Al6相还会以夹角为90°的四边形状的黑 色相析出（见图1g）。
2.1.1 不同Mg含量对5182铝合金组织的影响
在5182铝合金中，Mg作为添加量最多的合金
元素，其析出相也最多。当含量为4%时（见图
1a、b、c），灰色的Mg2Al3相主要集中在晶界，呈 絮状分布，而随着含量的增加，在晶粒中会出现
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孟繁平，5182合金成分优化研究
技术工程
情况下才会形成颗粒状的（FeMn）Al6相。通过对 Fe3Al与（FeMn）Al6相结构的比较，两者同属于立 方晶系，晶格常数相差不到10%（Al3Fe的晶格常 数为a=b=c=0.579nm；（FeMn）Al6的晶格常数为 a=b=c=0.631nm）。当Al3Fe中的（400）、（440） 和（444）面分别与（FeMn）Al6中的（331）、 （611）和（544）面平行的时候，从理论上讲两 者具有一定的共格关系。因此，当Mn含量不足 时，多余的Fe原子就会与基体铝形成Al3Fe相并且 包裹在先形成的（FeMn）Al6相的周围（见图3中 的B和C），析出相的EDX测量结果见表4。
参考文献
[1] 白木，周洁. 铝材在汽车制造技术中的应用[J]. 有色设 备，2002 （2） ：17-19
[2] Badia F A. Effect of composition and heat treatment on the tensile properties of an Al-11.5Si-5Ni Casting Alloy [J]. Modern Castings，1996，50：104-115
因此，为了使得铝液中自由能达到最低，就会形
成以Mg2Si相为核心外面包裹着Mg2Al3和Mg5Al8的组 织（见图2中的B和C），析出相的EDX测量结果示
于表3。
表3 图2中析出相的EDX测量结果（质量分数/%）
测试点
Mg
A
5.54
B
7.07
C
5.76
Al 91.09 92.93 53.55