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原文传递 A356.2铝合金车轮显微组织及力学性能的研究

论文题名：	A356.2铝合金车轮显微组织及力学性能的研究
关键词：	汽车;铝合金车轮;生产工艺;组织结构;力学性能
摘要：	铝合金车轮以其美观大方、安全舒适等特点博得越来越多私家车主的青睐。现在几乎所有的新车型都采用了铝合金车轮。由于铝合金车轮重量轻、制造精度高，在高速转动时变形小、惯性阻力也小。这有利于提高汽车的直线行驶性能、减轻轮胎滚动阻力，从而减少油耗。而铝合金的热传导系数比钢、铁等大三倍，散热效果自然要好得多，从而增强了制动效能、提高了轮胎和制动盘的使用寿命、有效地保障了汽车的安全行驶。铝合金具有美观，耐用，重量轻，散热性好，抗腐蚀性好以及力学性能优异等诸多优点，而被汽车工业广泛应用。汽车铝合金车轮不仅作为外观，而且作为安全，其组织结构及力学性能受到汽车厂的格外重视。组织结构及力学性能作为特殊特性来控制。　　本文通过对铝合金车轮制造过程中各环节对组织结构及力学性能的影响分析，并通过在产过程中问题和质量抱怨的分析和解决或试验研究。可知，（1）Sr变质对A356.2铝合金凝固段的特征值有明显影响。随着变质剂Sr加入量的增加，共晶形核温度和共晶平台温度逐渐降低。当Sr的加入量达到500ppm时，Sr对共晶硅的变质作用最佳。在此条下，共晶硅由粗针状转变为纤维状、蠕虫状或点状。（2）A356.2铝合金锭熔化到720℃～750℃过程中锶烧损严重。由于A356.2铝合金在熔化过程中会提高氢的吸收率，使铸内部出现针孔，因此，必须在精炼除气前添加铝锶来调整锶含量。通过在精炼除气前添加铝锶来调整锶含量能够达到工艺要求。A356.2铝合金液中在压铸机保温炉中也出现烧损，但比熔炼过程中锶烧损要少。（3）从这次试验结果来看，Al5Ti0.45C的加入比单纯的Al5Ti1B细化使A356.2铝合金强度和伸长率所提高，尤其是轮辐部位变化明显；硬度方面的影响并不明显。但从晶粒度图片来看，经Al5Ti0.45C细化后并不比Al5Ti1B细化的晶粒更细小。对于A356.2铝合金Al5Ti0.45C中间合金比Al5Ti1B是间合金具有更好的细化效果。（4）在熔炼工艺方面影响A356.2铝合金车轮力学性能的主要因素是化学成份、含渣含气量，以及由于温度的变化对后序铸造工艺的影响。（5）压铸过程对铝合金车轮力学性能的影响，主要还是由于铸造缺陷和结晶速率的影响。（6）热处理工序的改变A356.2铝合金车轮力学性能的重要工序，主要是通过改变组织状态来提高强度和硬度。热处理工艺及涂装工艺参数的变化对A356.2铝合金的影响。T4（自然时效48小时）热处理后比T6热处理后屈服强度降低了20-30％、抗拉强度降低了5-10%、硬度降低了10-20%，伸长率提高了70-100%，但经过涂装烘箱烘烤后合金的抗拉强度、屈服强度、硬度均有所提高，伸长率有所下降。多次人工时效对低压铸造A356.2铝合金车轮力学性能的影响。通过多次人工时效使合金的抗拉强度、屈服强度、硬度有所提高；伸长率有所下降；并随时人工效次数的增多变化幅度在下降，组织结构和性能趋于稳定；A356.2铝合金晶粒的大小程度，对经T6热处理后屈服强度和硬度没的影响，而晶粒的粗大会使抗拉强度和延伸率有所下降。
作者：	刘宏磊
专业：	材料工程
导师：	孙惠学
授予学位：	硕士
授予学位单位：	燕山大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文