导　　师： 张大童; 项胜前

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着汽车保有量的增加,环境污染和能源危机成为全世界亟待解决的问题。增加铝制材料在汽车中的用量,实现汽车轻量化是解决该问题的重要手段之一。6061铝合金作为可热处理强化铝合金,具有中等强度、优异的成型性和良好的耐腐蚀性,在汽车零部的生产制造中得到广泛应用。汽车零部件在服役过程中可能因受循环载荷而发生疲劳破坏,同时暴露在大气环境中产生的腐蚀会使汽车零部件结构性能下降,所以疲劳和耐腐蚀性能是选择汽车用型材时要考虑的重要因素。本文以新能源汽车电池托架用6061铝合金挤压型材作为研究对象,分析了后续时效热处理对型材显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响,并选取6061-T6合金进行疲劳性能研究。首先,分析了人工时效热处理对6061挤压型材显微组织和常规力学性能的影响。试验结果表明在180℃下人工时效时,合金沉淀析出序列为:过饱和固溶体（α）→G.P.区→亚稳的′′相→亚稳的′+′相→平衡的β+Q相。人工时效5 h时,试验合金中析出大量弥散分布的增强相′′,显微硬度和抗拉强度分别达到最大值122 HV和327 MPa,但断后伸长率下降为11.9%。观察拉伸断口可知,欠时效合金断裂机制为典型的韧性断裂,峰时效合金断裂机制为脆性-韧性复合断裂。其次,对峰值时效的6061铝合金进行高频疲劳试验,得到其在中高寿命区的S-N曲线。在室温条件下,合金疲劳寿命随着加载应力水平的降低而增大,其条件疲劳极限为127 MPa。对合金的疲劳断口进行分析,疲劳裂纹主要萌生于合金杂质相、第二相和驻留滑移带处,疲劳条带宽度随加载应力的增大而增加。基于EBSD分析发现试验合金疲劳裂纹的主要扩展方式为沿晶扩展,同时夹杂少量沿着{111}面的穿晶扩展,且裂纹在扩展过程中会发生与相邻晶粒取向差关系密切的偏折和分叉现象。最后,研究了人工时效时间对合金腐蚀行为的影响。电化学测试和中性盐雾腐蚀试验结果均表明,合金的耐腐蚀性能由低到高排序为:时效5、17、11、1 h试样。观察合金中性盐雾腐蚀后去腐蚀产物的表面形貌可知,峰值时效合金的晶间腐蚀敏感性最高,这是由于在该时效时间下,合金晶界处连续分布的第二相有利于形成连续的沿晶腐蚀通道。过时效合金主要的腐蚀形式为点蚀,且随时效时间增加,点蚀敏感性增加。更多还原

关 键 词： 6061铝合金挤压型材 [3299676]人工时效 [4129351]显微组织 疲劳性能 [4810147]耐腐蚀性能

分 类 号： [U465]

领　　域： []