安全、環(huán)保和節(jié)能是當(dāng)前汽車(chē)制造業(yè)發(fā)展的主題。汽車(chē)輕量化對(duì)減輕車(chē)身重量、減少耗油量和減排至關(guān)重要。研究表明：汽車(chē)每應(yīng)用1kg鋁材，可獲得2kg的減重效果；汽車(chē)每減重10%，油耗可降低6%～8%，尾氣排放量可減少4%[1-4]。鋁合金具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕和良好的加工成形性，熱處理后強(qiáng)度可與鋼的媲美，因此可作為理想的汽車(chē)輕量化材料[5-6]。在汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，18%的鋁材用于汽車(chē)制造，每輛汽車(chē)的平均用鋁量為140kg左右，并以每年20%～30%的速度增長(zhǎng)。我國(guó)鋁合金板在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用與汽車(chē)制造業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距，汽車(chē)用鋁合金板材的研究與生產(chǎn)在我國(guó)顯得重要而迫切[7-9]。

　　車(chē)用鋁合金主要有2×××系（Al-Cu-Mg）、5×××系（Al-Mg）和6×××系（Al-Mg-Si)。5×××系是非熱處理強(qiáng)化鋁合金，成形性能優(yōu)良，主要用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜的內(nèi)板件，但板材在沖壓變形時(shí)表面易出現(xiàn)呂德斯帶的缺陷。2×××系和6×××系均是可熱處理強(qiáng)化鋁合金，具有較高的強(qiáng)度和一定的烤漆硬化性，主要用于外板件及對(duì)強(qiáng)度和剛度要求較高的零件。2×××系鋁合金在烘烤時(shí)會(huì)出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，抗腐蝕性和焊接性均不如6×××系鋁合金[10]。6×××系鋁合金強(qiáng)度適中，成形性和耐蝕性好，綜合性能優(yōu)良，進(jìn)行固溶淬火和自然時(shí)效處理后屈服強(qiáng)度較低，具有良好的沖壓成形性，而且在烤漆處理后強(qiáng)度提高，抗凹陷能力增強(qiáng)，因此該材料是汽車(chē)輕量化的首選材料[11-14]。本文作者主要針對(duì)6×××系鋁合金板材的合金元素、織構(gòu)、力學(xué)性能和沖壓成形性的相關(guān)研究進(jìn)行綜述。

16×××系鋁合金的研究現(xiàn)狀

　　1.1 6×××系鋁合金的合金元素

　　6×××系鋁合金的主要合金元素是Mg和Si，添加少量的微合金元素可以提高合金的強(qiáng)度，改善其綜合性能。例如添加少量的Cu，可抵消Ti及V對(duì)導(dǎo)電性的不良影響；Zr或Ti能細(xì)化晶粒和控制再結(jié)晶組織；加入Pb與Bi能改善材料的切削性能[15]。

　　何立子和劉宏等[16-17]研究表明：在Mg不過(guò)剩的前提下，增加Mg含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)，有利于提高合金的強(qiáng)度，但合金的屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率隨Mg、Si含量的增加而降低，不利于合金的沖壓成形。

　　合金中含有相當(dāng)量的Cu和Si，除生成Mg2Si相外，還會(huì)形成Cu2Mg8Si6Al5相，該相具有一定的自然時(shí)效能力，能顯著提高合金強(qiáng)度[18]。當(dāng)Mn增加時(shí)，易形成粗大夾雜相α（AlMnFeSi），降低合金的極限強(qiáng)度。增加Cu含量，會(huì)產(chǎn)生更細(xì)密的顯微組織，增加合金強(qiáng)度。李海等[19]研究了Al-Mg-Si-(Cu)合金在連續(xù)升溫中的析出行為，證實(shí)Cu顯著地提高了Al-Mg-Si合金的時(shí)效硬化效果和速率。Sujoy和金曼等[20-21]研究了Cu元素對(duì)Al-Si-Mg合金淬火特性的影響，結(jié)果表明，當(dāng)Cu含量超過(guò)0.57%時(shí)，合金形成GP區(qū)，經(jīng)170℃時(shí)效30min后，合金中還出現(xiàn)短針狀的β″相，加快合金的時(shí)效強(qiáng)化過(guò)程。

　　Mg2Si是Al-Mg-Si系合金的主要強(qiáng)化相（β相），其在鋁中的最大溶解度為1.85%，500℃時(shí)為1.05%，300℃時(shí)僅有0.27%[22-23]。6×××系鋁合金中Mg含量過(guò)剩時(shí)，合金的耐蝕性好，但強(qiáng)度與成形性能較差。當(dāng)Si含量過(guò)剩時(shí)，合金的強(qiáng)度高，但成形性能及焊接性能較低。在生產(chǎn)實(shí)踐中難以保持Mg和Si的比例及其他元素的含量，都會(huì)對(duì)鋁合金的性能產(chǎn)生較大的影響。

　　1.2 6×××系鋁合金的織構(gòu)

　　鋁合金中的織構(gòu)可分為變形織構(gòu)和再結(jié)晶織構(gòu)，表1列出了6×××系鋁合金的主要織構(gòu)成分的密勒指數(shù)和歐拉角。EnglerO等[25]對(duì)6016鋁合金板材冷軋后的織構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明越靠近板材中心Brass織構(gòu)越多，而越靠近板材表面Copper織構(gòu)越多。陳揚(yáng)等[26]對(duì)6111鋁合金板材在熱軋-退火-冷軋等傳統(tǒng)軋制工藝過(guò)程中的織構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明熱軋板織構(gòu)主要由Copper織構(gòu)、Brass織構(gòu)和S織構(gòu)構(gòu)成，此外還有少量的Goss織構(gòu)。