为了减轻汽车的重量和减少汽车的排放,铝合金在欧洲和北美已经得到了广泛的应用。Al-Mg-Si(6xxx系)合金板材在T4态容易冲压成形,并通过涂装烘烤获得较高的强度和良好的抗凹陷性;良好的断裂韧性是6xxx系铝合金板材在汽车零部件应用中需要考虑的重要因素之一,材料在撞击过程中的能量吸收和可预测的变形行为对汽车零部件的使用安全至关重要。不同的6xxx系铝合金根据其强度和延展性的结合而被广泛应用于工业生产中,但在国内的汽车行业中,由于对铝合金的工艺研究还不够成熟,汽车车身铝板的使用仍处于较低水平。因此,对6xxx系铝合金的热处理工艺、微观组织和性能之间的关系进行研究,对其在汽车工业生产中的应用提供理论支持和技术指导具有重要意义。在本实验中,采用工业生产的AA6016-T4铝合金板材作为基础材料,通过淬火和人工时效获得不同的微观组织和性能。对原始材料进行560 ~oC保温5分钟的固溶处理,然后分别进行25 ~oC冷水和空气冷淬火处理,最后在180 ~oC下进行人工时效处理;采用显微硬度和电导率测试AA6016铝合金板材各状态的性能;采用三点弯曲和缺口拉伸试验(缺口深约100μm)对欠时效和峰时效态的AA6016铝合金板材的弯曲和力学性能进行测试,结合扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对微观组织和断口进行表征分析,综合分析了微观组织对AA6016铝合金汽车板断裂韧性和力学性能的影响。主要结果如下:(1)淬火速率快的样品具有更高的硬度和强度。25 ~oC水冷(WQ)样品因淬火速率快,基体内过饱和固溶体含量更高,在人工时效时团簇(2)析出数量更多,峰时效时可以转化成更多的强化相β",因此水冷样品的硬度在时效初期上升最快,峰时效最高。(2)人工时效至T6态时,WQ样品具有较好的弯曲性能,而空气冷(AQ)样品的弯曲性能最差。AQ样品晶界析出相数量较多,形成了较宽的晶界无析出带,导致晶间脆性增大,从而弯曲性能较差。(3)人工时效后,原始材料直接人工时效(AR)样品具有较高的屈服强度和断裂延伸率,且合金的断裂延伸率与断裂机制有关。AR样品表现为混合断裂机制,具有更高的断裂延伸率,而AQ样品的断口呈现出明显的脆性断裂机制,延伸率较低。(4)在相似的屈服强度下,与AQ样品相比,AR样品具有更高的缺口延伸率、静力韧度、应变硬化指数和断裂韧度值,表现出更好的断裂韧性。说明晶界析出相数量越少,尺寸越小,晶界无析出带越窄,晶内和晶界处强度差异越小,样品的断裂韧性越好,断裂前可吸收的能量越多。