擠壓成形7A04合金輪圈軸向和周向力學(xué)性能研究.pdf

1、在能源和環(huán)保的雙重要求下，輕量化已成為交通運(yùn)輸車輛節(jié)能減排的重要手段之一。為此人們通過(guò)擠壓成形開(kāi)發(fā)了重型車輛用鋁合金輪輞，并取得良好效果。為改善擠壓鋁合金輪輞組織，進(jìn)一步提高其性能，本文借助拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)和SEM等方法分別對(duì)輪圈軸向和周向的力學(xué)性能進(jìn)行分析，并從輪圈擠壓后的組織來(lái)分析引起各向異性的原因，為改進(jìn)鋁合金輪輞成形工藝提供了參考依據(jù)。主要結(jié)論如下:
　　(1)擠壓成形7A04合金輪圈軸向與周向的拉伸性能相差不

2、大，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度基本相同。但由于輪圈表面組織中被拉長(zhǎng)的晶粒及第二相粒子沿軸向分布，更多的抑制了周向的變形，使其延伸率和斷面收縮率都低于軸向，因此軸向的塑韌性比周向好。
　　(2)輪圈軸向與周向（兩個(gè)方向上缺口都在輪圈表面）的沖擊性能也相差不大，這是由于本試驗(yàn)中沖擊功主要為裂紋擴(kuò)展功，缺口都在輪圈表面時(shí)，軸向與周向的裂紋擴(kuò)展路徑基本相同，而輪圈表面組織結(jié)構(gòu)對(duì)其影響較小，故軸向沖擊功比周向僅大約2％;由于擠壓后的輪圈組織沿厚度方

3、向逐層堆積，缺口在輪圈表面的試樣比缺口在輪圈側(cè)切面的試樣在沖擊斷裂過(guò)程中所消耗的能量大，沖擊功高約17.6％，且斷面也更曲折。
　　(3)輪圈軸向與周向的疲勞性能存在差異:周向S-N曲線為S12.658N=6.639×1036，軸向S-N曲線為S12.987N=7.640×1037。軸向的疲勞性能優(yōu)于周向，其中高應(yīng)力時(shí)兩個(gè)方向上疲勞壽命相差偏小，低應(yīng)力時(shí)相差偏大。這是由于輪圈表面上晶粒與第二相沿軸向分布，使得周向上裂紋更容易擴(kuò)展，