汽车用6061铝合金时效性能研究

图 2 所示 6061 铝合金固溶后经人工 时效硬度变化曲线，随着时效时间的延 长，样品硬度快速提高，4 小时左右达到 峰时效（T6），其硬度为 106HV；而后发生 过时效，硬度随时效时间延长而缓慢下 降。样品经 15 天自然时效（T4）其硬度值 仅有 80HV，远低于 T6 态硬度。
图 2 人工时效硬化曲线 拉伸试验显示，T6 态 6061 铝合金屈 服强度 245Mpa，抗拉强度 320Mpa，延伸 率 12% 。 T4 态 6061 铝 合 金 屈 服 强 度 210Mpa，抗拉强度 275Mpa，延伸率 13%。 3.2 金相组织 图 3（a）和（b）分别为 T4 态和 T6 态 6061 铝合金金相组织，其晶粒沿轧制方 向呈长条状。T6 态组织中的析出相较 T4 态的数量更多且分布更加弥散。
课题项目：1.盐城工业职业技术学院 2017 年校级科研课题立项（课题编号：ygy1704） 2.2017 年盐城市工程技术研究中心立项（课题编号：YC2017137）
2018 年第 7 期
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1 引言 6061 铝合金是一种可热处理强化铝 合金，时效析出的强化项主要成分为 Mg2Si。由于 6061 铝合金具有成型性好、 耐 蚀 性 强 、中 等 强 度 等 特 点 [1]，被 广 泛 应 用于汽车车身和零部件的制造，实现了 汽车的轻量化、现代化[2]。侧支架与上桁 架是新能源汽车上的重要受力零部件， 成型工艺较为复杂，其成型前的热处理 状 态 为 固 溶 态 ，自 然 时 效（T4）态 的 强 度 和硬度较低，不能满足车身力学性能要 求，因此后期人工时效将直接影响成型 后的 6061 铝合金力学性能乃至整车的 碰撞试验参数。 2 实验材料和方法 实验母材为 6061 铝合金板。将 6061 铝合金线切割成若干 10 mm×10 mm × 10 mm 的方块试样，以备做组织观察和测 定硬度使用；另切出拉伸试样若干，拉伸 试样的尺寸如图 1 所示。
图 1 拉伸试样的示意图 将方块和拉伸试样放至 540℃热处 理炉中保温 2h（固溶），出炉后迅速水淬。 再将固溶态试样放入 180℃时效炉中进 行人工时效。 采用显微硬度计，测定铝合金的人工 时效硬化曲线，并通过金相显微镜和拉伸 试验研究其峰时效（T6）态的金相组织及 拉伸力学性能。 3 实验结果与分析 3.1 硬度和拉伸性能
图 3 金相组织照片 4 小结 对比研究自然时效和人工时效发现， 人工峰时效（T6）态的强度和硬度均显著 高 于 自 然 时 效（T4）态 ；金 相 组 织 照 片 显 示，T6 态组织中第二相的析出数量和弥 散度更高，其时效强化的效果更好，T6 时 效工艺能有效提高车身整体的结构强度。 参考文献： [1]MASAMI S. A Japanese perspective on the use of aluminum alloys in the automotive sector [J]. Materials Science Forum, 2006, 519/521: 11~14. [2]范子杰,桂良进,苏瑞意.汽车轻量 化技术的研究与进展[J].汽车安全与节能 学报,2014，5(1):1~16．
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摘 要：本文介绍了 6061 铝合金在汽车工业中的应用，并对比研究了自然时效与人工时效对汽车用 6061 铝合金 的组织与力学性能的影响，为整车的碰撞试验提供一定参数依据。
关键词：6061 铝合金；时效；组织；力学性能
汽车用 6061 铝合金时效性能研究
盐城工业职业技术学院 王淼 李天景