摘要
现代汽车不断追求轻量化和安全性，尤其是汽车的安全性，是围绕人们身边的永恒话题。传统钢材制造的汽车安全部件，单位质量吸收的能量效果较差，已不满足汽车安全部件的要求。而7000系铝合金拥有低密度、较高的比强度、比刚度等优点，在汽车安全部件上具有重大的应用背景。 本文采用了金相、SEM、EBSD、TEM、硬度和拉伸性能等测试方法系统的研究了固溶和时效工艺对7003铝合金挤压型材微观组织和力学性能的影响，通过轴向压溃试验给出了型材力学性能与压溃性能的关系，并分析了铝合金微观组织对薄壁梁开裂行为的影响。本文的主要研究内容及结论如下： 研究不同固溶处理工艺对铝合金挤压材微观组织、力学性能及压溃性能的影响，结果表明：在线固溶态的铝合金型材以纤维晶组织为主，再结晶分数仅为6.9%，其压溃吸能为33.3kJ。铝合金型材在低温（450℃、470℃）离线固溶时，随固溶时间的延长，再结晶分数逐渐增加，合金的强度逐渐下降，压溃吸能逐渐降低；在高温490℃离线固溶时，随固溶时间的延长，再结晶分数显著提高，Zn和Mg的第二相开始溶解，合金的性能逐渐升高，但塑韧性和压溃吸能有所降低。 研究在线固溶态7003铝合金挤压件经T6、T79、T74、T73时效过程中的析出行为，研究表明：铝合金型材经T6时效处理后，合金的强化相主要为η′相，尺寸细小且弥散分布，其强度达到峰值。经双级时效处理后，随时效时间的延长，析出相逐渐长大，部分η′相转变为η相，且数量逐渐增多，分布密度减小，合金的强度有所降低，塑韧性提高。经T6时效处理后，铝合金型材的压溃吸能为27.2kJ，经T73时效处理后，铝合金型材的压溃吸能为33.3kJ，相比于T6态提高了22.4%。 分析了铝合金型材微观组织对轴向变形过程中开裂行为的影响：再结晶程度较高的铝合金型材容易发生开裂，在压缩变形过程中，裂纹在铝合金型材边部的粗晶处萌生并继续扩展，变形的纤维组织对裂纹扩展有明显阻碍作用，随着再结晶程度的增加，裂纹易沿着再结晶晶界扩展，因此更容易发生开裂。铝合金型材经T6时效处理后，晶界析出相连续分布，为裂纹扩展提供了有利条件。双级时效处理后，晶间析出相间的距隔增加，降低了沿晶开裂倾向。
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