李冰峰
(中色科技股份有限公司,河南 洛阳 471039)
自2000年以来,中国汽车工业迅速发展,汽车的产量迅速增加。2011年中国汽车产、销量分别为1841.89万辆和1850.51万辆,已成为全球名副其实的汽车生产第一大国。在国内外节能减排的大环境下,汽车轻量化的进程日益加快,为铝材在汽车工业的应用创造了绝好的市场机会。
用于汽车车身的铝合金主要有Al-Cu-Mg(2000系)、Al-Mg(5000系)和Al-Mg-Si(6000系)三大系列。
2000系合金是可热处理强化的合金,有良好的锻造性、较高的强度和一定的烤漆硬化性,但抗蚀性较其他铝合金差。如2036合金以CuAl2为强化相,具有良好的成形性而用于汽车外板。但这种材料在低温人工时效时表现为强度下降,烤漆时要获得足够的强度,则需要较高的温度和较长的时间。然而,未来的烤漆温度很可能会因为新改进的环保型漆在汽车行业的应用而进一步降低,这样就限制了其在烤漆过程中获得强化。2008合金以CuMgAl2为强化相,具有较好的成形性,而且在烤漆过程中不会表现出性能的降低。但这种材料由于强化相形核困难,时效硬化速度慢,烤漆硬化能力较低,因而其应用被限制于车身内板。
5000系合金是非热处理强化合金,只能通过加工硬化获得强度,一般以O(退火)状态使用,强度较低,通常用于汽车内板等形状复杂的部位。但5000系合金变形时容易出现吕德斯线和吕德斯延迟,使烤漆涂层外观不佳。对于5000系合金关键是控制Mg含量及晶粒尺寸以获得强度和表面质量的最佳组合。……