车用铝合金边部品质对边部破裂的影响

车用铝合金边部品质对边部破裂的影响

与钢制材料相比，铝合金材料具有更低的密度，因而逐渐被应用在汽车工业中，以实现汽车轻量化，改善燃油效率。但是在铝合金材料加工过程中，复杂的失效模式阻碍了其在汽车上的大规模应用。在铝合金材料的多种失效模式中，冲压过程产生的材料边部破裂是最为常见的失效模式。因而，改善铝合金材料的加工过程，需要对其边部破裂进行详细分析。

一般认为铝合金边部破裂主要是由于铝合金板材冲压成形时，板料冲裁后，其边缘部分出现品质下降，如微裂纹、毛刺等，使得材料边部变形能力显著下降，导致后续成形时材料边部出现破裂。以厚度为2mm的AA5754铝合金原材料制造板件冲压试样，分析边部品质对边部破裂的影响。试验采用一个双摄像头三维数字图像相关系统进行。试验时，首先对宽度为10mm的铝合金板件进行边部预拉伸，模拟冲压过程产生的应变，预拉伸时设定应变分别为5%、10%和直至拉断3种。采用显微镜分别观察预拉伸后试样的边部微观结构；之后利用砂纸对试样边部进行抛光处理，用来消除产生的裂纹、毛刺等，提高其边部品质；最后利用数字图像相关法对处理后试样的边部进行观察，并对试样进行拉伸测试。结果显示，抛光处理后的试样在拉伸测试中并没有表现出拉伸强度的改善。因而，认为抛光处理对材料边部破裂没有影响，推测边部品质可能对边部破裂也没有影响，要证实这一推测结果，还需要进一步研究。

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

编译：李臣