含Mn合金相对T4态Al-0.35Mg-1.62Si-0.2Cu铝合金板材性能的影响

作者：田妮; 尚书贤; 刘春城; 王光东; 赵刚; 秦高梧

来源：稀有金属, 2022, 46(04): 409-418.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.XY20120016

• Al-0.35Mg-1.62Si-0.2Cu铝合金板材
• T4态
• α-Al(FeMnCr)Si
• 体积分数
• 晶粒
• 成形性能

通过改变Mn含量以调控Al-0.35Mg-1.62Si-0.2Cu合金板材中含Mn合金相粒子尺寸及数量，基此，进一步研究含Mn合金相粒子尺寸和数量对T4态合金板材再结晶晶粒、强度、塑性、应变强化指数（n）值、塑性应变比（r）值及杯突值（IE）的影响，揭示了含Mn合金相粒子组态对T4态合金板材冲压成形性的作用机制，并优化出汽车车身用Al-0.35Mg-1.62Si-0.2Cu合金板材中的最佳Mn含量及相应的最佳含Mn合金相粒子的体积分数。结果表明，Mn在T4态Al-0.35Mg-1.62Si-0.2Cu合金板材中主要以3～4μm的α-Al(FeMnCr)Si过剩结晶相粒子和200～500 nm的α-Al(FeMnCr)Si弥散相粒子形式存在。当Mn含量由<0.001%增加至1.23%，两种尺度合金相粒子尺寸无明显变化，但其体积分数分别从0.08%和0.05%增加至3.70%和5.23%，合金板材的再结晶晶粒从36.13μm逐渐细化至15.42μm。合金板材的强度先降低后增大，0.2%～15%塑性变形范围内的应变强化指数（n15）值和塑性变形量为15%时的塑性应变比（r15）值先增大后减小，IE先减小后增大再减小，而延伸率单调下降。当Mn含量为0.62%时，合金板材中微米级和亚微米级α-Al(FeMnCr)Si合金相粒子体积分数分别为2.74%和3.48%时，T4态合金板材具有最佳的冲压成形性能，板材的屈服强度、抗拉强度、均匀延伸率、断裂延伸率分别为127 MPa,257 MPa,19.8%和26%,n15,r15和IE分别为0.24,0.81和9.33 mm。

• 单位
  东北大学