09.07 A356.2鑄造鋁合金車輪輪輞部位壓力加工的研究

A356.2鑄造鋁合金車輪輪輞部位壓力加工的研究

摘要:對A356.2鑄造鋁合金輪轂輪輞壓力加工的可行性進行了試驗研究。結果表明:A356.2鑄造鋁合金完全具有壓力加工的可行性,其輪輞具有壓力成形的可能性。在對A356.2鑄造鋁合金輪轂輪輞進行壓力加工後其強度和塑性均有所提高。

關鍵詞:A356.2鑄造鋁合金;輪轂;壓力加工;力學性能


A356系列鋁合金具有鑄造流動性好、氣密性好、收縮率小等優點,經變質和熱處理後,具有良好的力學性能、耐蝕性能和較好的機械加工性能,是鑄造鋁合金中用途最廣泛的合金之一。目前,我國所有鑄鋁輪轂企業均選用A356.2牌號合金,因為用這種合金鑄輪,不僅能滿足輪轂的理化性能要求,而且具有較好的鑄造性能。A356.2鑄造鋁合金是典型的亞共晶鋁硅鎂三元合金,其牌號為美國牌號,相當於中國牌號ZL101A。筆者也曾做過關於共晶鋁硅鎂合金輪轂低壓鑄造的試驗,由於產品成分更改需徵得客戶的批准及工藝不成熟等原因,最終未能獲得客戶的認可而未能進入批量生產階段。在壓鑄工藝技術方面,目前半固態、高真空壓鑄有了長足發展,此外還包括充氧壓鑄、擠壓鑄造等先進的鑄造成形技術。鑄造鋁合金鑄件不需要壓力加工,但也有研究認為,鑄造鋁合金與變形鋁合金的界限並非截然分開,有的鋁合金既可用於鑄造,又可用於壓力加工。當前,對A356半固態成形研究較多,其組織狀態和力學性能較鑄件均有不同程度的改善。在A356.2固態變形加工或壓力加工方面未發現相關研究,作者在長期從事低壓鑄造A356.2鋁合金輪轂和鍛造鋁合金輪轂方面的技術工作,試圖研究鑄造A356.2鋁合金輪轂經壓力加工的可行性及對組織狀態及力學性能的影響。


1試驗過程


選取一款輪型,將輪輞部位加厚進行設計並製作模具。將A356.2鋁合金精煉合格,用低壓鑄造機鑄造毛坯(圖1)。將毛坯加熱到一定溫度,輪輞部位用旋壓機旋高壓薄(圖2)。


A356.2鑄造鋁合金車輪輪輞部位壓力加工的研究


A356.2鑄造鋁合金車輪輪輞部位壓力加工的研究


旋壓後毛坯經T6熱處理分別取內外輪輞試樣放大觀察對比金相組織,並取拉伸試樣檢測對比強度和伸長率。

2試驗結果


對內外輪輞試樣放大觀察、對比,金相組織見圖3。拉伸樣檢測對比強度和伸長率,見表1。力學性能對比見圖4。


A356.2鑄造鋁合金車輪輪輞部位壓力加工的研究


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3數據比較分析



A356.2鑄造鋁合金車輪輪輞部位壓力加工的研究



4結論


通過對A356.2鑄造鋁合金輪轂的輪輞旋壓加工試驗,可以得出結論:A356.2鑄造鋁合金完全可以進行壓力加工,A356.2鑄造鋁合金輪轂具有壓力成形的可能性。A356.2鑄造鋁合金經壓力加工後其強度和塑性均有所改善。由於輪輞部位的加厚變矮,降低了輪輞部位與輪心、輪輻部位的厚度差異和充型高度,提高了毛坯的可鑄造性,能有效減少輪輞部位縮松、澆不足等鑄造缺陷。


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