鑄造鋁合金及變形鋁合金都在汽車制造中取得了應(yīng)用,但仍以前者為主。從開展態(tài)勢來看,到2020年或稍晚一些,變形鋁合金平軋產(chǎn)品、擠壓材、鍛件等的用量有可能超越壓鑄件與鑄件,或勢均力敵,其中增長速度與幅度比較大的當(dāng)數(shù)ABS板材。


  ABS板材應(yīng)具備的性能


  在當(dāng)下消費(fèi)四項(xiàng)大宗民用平軋鋁產(chǎn)品(PS與CTP版基板、鋁箔帶坯、全鋁易拉罐身料、ABS板材)中,ABS板材的消費(fèi)難度及技術(shù)門檻比較高,配備與建立投資也是比較多的。ABS除有滿足規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能、抗腐蝕性能、尺寸偏向與外表質(zhì)量外,還應(yīng)具備如下的特性,所以消費(fèi)難度并不亞于和航空航天器鋁板帶的。

 

  1. 良好的成形性能與翻邊延性

  

        車身及掩蓋鈑金件的成形加工是從航空制造業(yè)移置過來的,經(jīng)過沖壓成形,鋁合金薄板應(yīng)該有良好的成形性,即具有低的屈強(qiáng)比(屈從強(qiáng)度Rpo.2與抗拉強(qiáng)度極限Rm之比)與高的成形極限,在各種不同的沖壓變形應(yīng)力狀態(tài)下具有相當(dāng)高的成形空間。在鈑金件消費(fèi)中,沖壓成形是一道很重要的工序,有些鈑金件還要接受彎折。車身板有內(nèi)、外板之分,對外板性能的請求比對內(nèi)板的更高。

 

  鋁板的成形性能除用Rpo.2/Rm比表征外,還可用90°彎折半徑、突杯值、n值、r值等表示。有些車身鈑金件尺寸大、外形復(fù)雜,主要經(jīng)過沖制和鼓脹兩種復(fù)合成形方式消費(fèi),并以后者為主。鈑金件的銜接采用焊接和/或黏結(jié),也間或有用緊固件銜接的?!?xxx系及6xxx系合金用于外板等注重強(qiáng)度和剛度的部位。6xxx-T4P板材的抗拉強(qiáng)度Rm和屈從強(qiáng)度Rpo.2簡直與冷軋鋼板的相等,而其n值卻≥冷軋鋼板的。ABS板材的90%以上的厚度0.9mm~1.3mm。


  有些鈑金件如發(fā)起機(jī)蓋板的內(nèi)外板合成等均采用翻邊工藝,因而請求鋁合金板在沖壓翻邊時(shí)有高的抗開裂性即有良好的翻邊延性,它不但與資料的總伸長率有關(guān),也與內(nèi)部組織有關(guān),實(shí)踐上主要決議于組織,平均細(xì)小的晶粒組織決議板材有高的翻邊延性。

 

  2. 外表平整性強(qiáng)


  ABS板材必需有良好的翻邊延性和成形以后外表色彩均一,即成形的鈑金件外表不呈現(xiàn)羅平線(roping line)又稱滑移線,它是由晶粒不均或者是夾雜物不均而形成的板材外表變形不均,從而使外表在涂油漆后呈現(xiàn)光榮不分歧的現(xiàn)象。

 

  3. 良好的可焊性


  良好的可焊性能能夠滿足汽車構(gòu)件在成形后直接焊接請求。板材應(yīng)具有抗時(shí)效穩(wěn)定性,以確保板材從出廠到?jīng)_壓時(shí)這段時(shí)間內(nèi)不發(fā)作時(shí)效,避免沖壓時(shí)資料的屈從點(diǎn)升高,誘發(fā)呂德帶(Lude's zone)而產(chǎn)生的外表變形不平均和起皺,從而影響汽車鈑金件外板的外表質(zhì)量。

 

  4. 比較好的烘烤硬化性


  汽車輕量化還請求板材具有高的烘烤硬化性,即在沖壓變形和涂漆烘烤之后板材的屈從強(qiáng)度有明顯升高,從而保證廢品鈑金件有高的抗凹性與抗壓性,鋁合金板材的油漆烘烤工藝應(yīng)與目前鋼板沖壓件的烘烤工藝相容,由于如今汽車企業(yè)的油漆烘烤工藝都是為鋼板的。

 

  5.抗時(shí)效穩(wěn)定性強(qiáng)


  鋁合金板材在室溫寄存時(shí)不發(fā)作時(shí)效或簡直不發(fā)作時(shí)效的特性被稱為抗時(shí)效穩(wěn)定性,由于一旦發(fā)作時(shí)效,屈從點(diǎn)會(huì)有所伸長,也有一點(diǎn)點(diǎn)升高,拉伸時(shí)會(huì)產(chǎn)生呂德帶,形成沖壓時(shí)變形不均和起皺,對沖壓件外觀影響極大。通常板帶材從鋁加工廠到汽車構(gòu)件沖制廠沖壓成形常常要經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)輸和儲(chǔ)存,請求資料有很強(qiáng)的抗時(shí)效性,在6個(gè)月內(nèi)不發(fā)作時(shí)效。估計(jì)時(shí)效處置是進(jìn)步ABS板材抗時(shí)效穩(wěn)定性的有效措施,6xxx系合金在預(yù)時(shí)效后有良好的抗時(shí)效穩(wěn)定性。

 

  6. 剛強(qiáng)的抗凹性


  板材和鈑金件抵御外力和外來物件壓入而不發(fā)作凹陷或永世變形的才能被稱為抗凹性,用Pt表示,與資料的流變應(yīng)力бf及厚度有關(guān),可用下式表達(dá);當(dāng)然,抗凹性也與零件剛度及構(gòu)造有關(guān)。

 

  7. 良好的Zr/Ti鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化處置性能


  ABS板材在涂覆光滑劑之前都要經(jīng)過外表鈍化處置,構(gòu)成一層Zr/Ti鹽體系轉(zhuǎn)化膜,為吸附光滑劑發(fā)明良好的基底。這種處置液應(yīng)是環(huán)保型的,不含鉻,主要由含鈦、鋯的金屬鹽、氟化物、硝酸鹽和有機(jī)添加劑組成,經(jīng)過浸漬、噴淋方式在ABS板材上構(gòu)成轉(zhuǎn)化膜。膜層主要為鋯/鈦鹽、鋁的氧化物,鋁的氟化物及鋯鈦的分離物等組成。其優(yōu)點(diǎn)在于工藝操作簡單,所取得的膜層與有機(jī)聚合物有很強(qiáng)的分離力。當(dāng)下典型的無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處置工藝是阿洛丁法,在德國已有成熟的消費(fèi)線,還能夠在含氟離子的專用磷化液中停止外表化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處置。

 

  以上的這些性能如抗時(shí)效穩(wěn)定性、成形性、烘烤硬化性、翻邊延性、油漆鮮艷性、外表處置特性、抗凹性等是ABS板材應(yīng)具備的,不過有些特殊是互相矛盾的,應(yīng)盡可能使它們到達(dá)合理的匹配,到達(dá)優(yōu)化組合,同時(shí)應(yīng)有合理的性價(jià)比。

 

  6、ABS板材的性能


  ABS板材的消費(fèi)工藝之一是鋁加工企業(yè)供給T4P狀態(tài)板材,汽車制造廠停止沖壓成形與之前的外表處置及噴涂光滑劑,涂漆后在烘烤過程中強(qiáng)度得到進(jìn)一步的進(jìn)步。表中列出了Si含量對Al-Mg-Si系合金力學(xué)性能與成形性能的影響,ABS 6xxx系合金都是Si含量過剩的合金,由于過剩Si的存在不但能夠進(jìn)步BH性能,而且能夠進(jìn)步抗壓痕性。表中的力學(xué)性能為三個(gè)方向試樣均勻值。

 

  車身鈑金件都是沖制的,請求資料有良好的沖制性能,資料的此性能手可用n值、r值、杯突值、屈強(qiáng)比、成形極限、斷面縮頸率評價(jià),有相關(guān)人士以為:在評價(jià)汽車鋁合金鈑的成形性能時(shí),運(yùn)用X6值為評價(jià)指標(biāo)比較精確;在簡單的單向拉伸性能參數(shù)中,能夠運(yùn)用Z值或n值停止評價(jià),而不宜用r值。X6值為平面應(yīng)變拉伸強(qiáng)度Rb-p與單向拉伸實(shí)驗(yàn)抗拉強(qiáng)度Rb-u之比,即X6=Rb-p/Rb-u。

 

  一些公司研發(fā)的ABS板材除了上面引見的規(guī)范的ABS板材外,一些大的鋁業(yè)公司研發(fā)出一批有特征的合金,它們的特性是:以規(guī)范合金為根底,對成分做了略微的改動(dòng),或是對主成分略加調(diào)整,或是添加了一兩個(gè)微量元素,或?qū)δ承╇s質(zhì)作更嚴(yán)厲的限制;第二對消費(fèi)工藝作精密調(diào)整,進(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量或降低制形成本,使產(chǎn)品具有更好的性價(jià)比,汽車制造廠更樂于運(yùn)用。



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