汽車用鋁合金壓鑄件的工藝優(yōu)化與組織及缺陷控制.pdf

1、隨著汽車輕量化的快速發(fā)展，壓鑄技術及高強韌壓鑄鋁合金在汽車關鍵零部件上的應用一直是壓鑄領域研發(fā)的熱點之一。本文系統(tǒng)了研究壓鑄過程中工藝參數(shù)對試樣性能的影響，以及組織變化、缺陷控制對試樣性能的影響，同時探討了壓鑄合金在熱處理過程中組織和性能變化規(guī)律，對壓鑄鋁合金生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的理論及實際意義。
　　結合壓力鑄造的特點，本論文研究了在高壓鑄造下工藝參數(shù)對鋁合金鑄件的組織特征、力學性能和缺陷控制的影響。實驗采用了正交試驗設計

2、和分析方法，通過優(yōu)化壓鑄工藝實驗參數(shù):澆注溫度、高速切換點位置和壓射速度，探討了不同壓鑄工藝條件下ADC12合金顯微組織和力學性能的關系。研究結果表明:鑄件的綜合力學性能受澆注溫度影響最大，臨界壓射速度、高低速切換點位置次之。當澆注溫度為680℃，快壓射臨界速度為3.0 m/s，高速切換點位置440mm時，鑄件中顯微組織α-Al枝晶細小且分布均勻，微孔缺陷較少，合金密度達到最大值2.73 g/cm3，其綜合力學性能最好，其最大抗拉強度達

3、到235.5MPa，斷后延伸率2.8％，高于標準鑄態(tài)ADC12鋁合金的力學性能。從拉伸試樣的宏觀端口分析得到，試樣斷裂機制是脆性斷裂。
　　為進一步控制壓鑄件內(nèi)部孔洞缺陷，來提升其力學性能，本文采用超低速慢壓射工藝，考慮到壓鑄機、壓鑄模具與壓鑄合金的有機結合，改用AC4CH合金能較好的匹配本實驗用的壓鑄機的技術參數(shù)與壓鑄模具，得到的壓鑄件壓鑄缺陷更少、性能更高，在此基礎上從熔體凈化處理和優(yōu)化壓射速度工藝參數(shù)兩個方面分析AC4CH合

4、金的顯微組織、力學性能和缺陷控制的關系。結果表明，當精煉劑添加量為0.3 wt％，靜置時間30 min，鋁熔體獲得較佳的精煉凈化效果，鋁熔體含氫量控制在0.30 ml/100 g以下;再通過工藝的優(yōu)化，當慢壓射臨界速度為0.18 m/s時，壓鑄件中微觀組織枝晶α-Al相對細小致密，孔洞缺陷明顯減小，合金密度達到最高，鑄態(tài)下其綜合性能達到最大，即抗拉強度、斷后延伸率分別達到267.5MPa、15.4％。
　　對超低速慢壓射的壓鑄鋁合