車用鋁合金邊部品質對邊部破裂的影響

車用鋁合金邊部品質對邊部破裂的影響

與鋼制材料相比，鋁合金材料具有更低的密度，因而逐漸被應用在汽車工業中，以實現汽車輕量化，改善燃油效率。但是在鋁合金材料加工過程中，復雜的失效模式阻礙了其在汽車上的大規模應用。在鋁合金材料的多種失效模式中，沖壓過程產生的材料邊部破裂是最為常見的失效模式。因而，改善鋁合金材料的加工過程，需要對其邊部破裂進行詳細分析。

一般認為鋁合金邊部破裂主要是由于鋁合金板材沖壓成形時，板料沖裁后，其邊緣部分出現品質下降，如微裂紋、毛刺等，使得材料邊部變形能力顯著下降，導致后續成形時材料邊部出現破裂。以厚度為2mm的AA5754鋁合金原材料制造板件沖壓試樣，分析邊部品質對邊部破裂的影響。試驗采用一個雙攝像頭三維數字圖像相關系統進行。試驗時，首先對寬度為10mm的鋁合金板件進行邊部預拉伸，模擬沖壓過程產生的應變，預拉伸時設定應變分別為5%、10%和直至拉斷3種。采用顯微鏡分別觀察預拉伸后試樣的邊部微觀結構；之后利用砂紙對試樣邊部進行拋光處理，用來消除產生的裂紋、毛刺等，提高其邊部品質；最后利用數字圖像相關法對處理后試樣的邊部進行觀察，并對試樣進行拉伸測試。結果顯示，拋光處理后的試樣在拉伸測試中并沒有表現出拉伸強度的改善。因而，認為拋光處理對材料邊部破裂沒有影響，推測邊部品質可能對邊部破裂也沒有影響，要證實這一推測結果，還需要進一步研究。

Eduardo Bustillos et al. SAE 2016-01-0416.

編譯：李臣