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(shù)及高強(qiáng)韌壓鑄鋁合金在汽車關(guān)鍵零部件上的應(yīng)用一直是壓鑄領(lǐng)域研發(fā)的熱點(diǎn)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(shí)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(shí)際意義。
　　結(jié)合壓力鑄造的特點(diǎn)，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(xué)性能和缺陷控制的影響。實(shí)驗(yàn)采用了正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2、和分析方法，通過優(yōu)化壓鑄工藝實(shí)驗(yàn)參數(shù):澆注溫度、高速切換點(diǎn)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(xué)性能的關(guān)系。研究結(jié)果表明:鑄件的綜合力學(xué)性能受澆注溫度影響最大，臨界壓射速度、高低速切換點(diǎn)位置次之。當(dāng)澆注溫度為680℃，快壓射臨界速度為3.0 m/s，高速切換點(diǎn)位置440mm時(shí)，鑄件中顯微組織α-Al枝晶細(xì)小且分布均勻，微孔缺陷較少，合金密度達(dá)到最大值2.73 g/cm3，其綜合力學(xué)性能最好，其最大抗拉強(qiáng)度達(dá)

3、到235.5MPa，斷后延伸率2.8％，高于標(biāo)準(zhǔn)鑄態(tài)ADC12鋁合金的力學(xué)性能。從拉伸試樣的宏觀端口分析得到，試樣斷裂機(jī)制是脆性斷裂。
　　為進(jìn)一步控制壓鑄件內(nèi)部孔洞缺陷，來提升其力學(xué)性能，本文采用超低速慢壓射工藝，考慮到壓鑄機(jī)、壓鑄模具與壓鑄合金的有機(jī)結(jié)合，改用AC4CH合金能較好的匹配本實(shí)驗(yàn)用的壓鑄機(jī)的技術(shù)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(chǔ)上從熔體凈化處理和優(yōu)化壓射速度工藝參數(shù)兩個(gè)方面分析AC4CH合

4、金的顯微組織、力學(xué)性能和缺陷控制的關(guān)系。結(jié)果表明，當(dāng)精煉劑添加量為0.3 wt％，靜置時(shí)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(dāng)慢壓射臨界速度為0.18 m/s時(shí)，壓鑄件中微觀組織枝晶α-Al相對細(xì)小致密，孔洞缺陷明顯減小，合金密度達(dá)到最高，鑄態(tài)下其綜合性能達(dá)到最大，即抗拉強(qiáng)度、斷后延伸率分別達(dá)到267.5MPa、15.4％。
　　對超低速慢壓射的壓鑄鋁合