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提高汽车轮毂用铝合金的冲击韧性
| 论文题名： | 提高汽车轮毂用铝合金的冲击韧性 |
| 关键词： | 铝合金;变质处理;冲击韧性;汽车轮毂 |
| 摘要： | 随着现代汽车节能降耗要求的不断提高，安全和环保法规日趋严格，汽车轻量化要求更为迫切。铝合金质量轻，强韧性高，成型性好，价格适中，回收率高，对降低汽车自重，减少油耗，减轻环境污染与改善操作性能有重大意义，是汽车工业的首选材料。在现有汽车轮毂生产工艺、设备、技术基础上，改进或研制出更为轻量化、高强韧铝合金轮毂，对于中国汽车工业的发展，市场的开发与拓展，具有很高实用价值与实践意义。 汽车轮毂现用铝合金ZL101A或A356（美国牌号），其成分为：6.5～7.0％Si，0.25～0.45％Mg，其余为少量的Cu、Fe等，余量为Al。提高合金冲击韧性的方法有变质处理、细化晶粒、惰性气体除气精炼等，本课题采取的措施是对合金进行变质处理。 Al-Si合金中Si的质量分数大于6％时必须进行变质处理，以改变硅相形态，提高其力学性能。未变质时，共晶硅呈粗大的针状、片状，合金容易沿晶粒的边界或板片状硅本体开裂而形成裂纹，使合金变脆，导致合金的力学性能尤其是韧性降低。变质是改变共晶硅的形貌、尺寸,将共晶硅改变成细小纤维状或层片状。 课题试验分三个阶段进行：探索试验、稳定试验以及压入法添加稀土。探索试验是向合金中添加稀土和锶进行复合变质，结果没有取得多大成效。稳定试验阶段对熔炼工艺做了一些调整，只向合金中添加稀土，在变质处理完毕后再通入氩气精炼，去除合金熔体中的氢。结果表明，压入法取得了成效：合金的冲击韧性达到了6.8 J/cm-2，提高了70％；抗拉强度σb最高达到189.2MPa，与没有进行变质处理和氩气精炼相比，提高了83％；而伸长率提高了125％。 还观察了合金的金相组织并拍了照片，通过观察与分析金相图，1号试样由于没有进行变质处理，硅相呈粗大的针状与片状。而进行了变质处理与除气精炼的11号试样，其硅相则是细小的纤维状、层片状。这说明合金的硅相得到了改善，晶粒细化了，因此冲击韧性就提高了。 结果表明，试验所采取的措施取得了明显的成效。采用稀土进行变质处理与氩气除气精炼相结合的工艺是可行的。 |
| 作者： | 郭红 |
| 专业： | 冶金工程 |
| 导师： | 蒋汉祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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