擠壓成形7A04合金輪圈軸向和周向力學性能研究.pdf

1、在能源和環(huán)保的雙重要求下，輕量化已成為交通運輸車輛節(jié)能減排的重要手段之一。為此人們通過擠壓成形開發(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，進一步提高其性能，本文借助拉伸試驗、沖擊試驗、疲勞試驗和SEM等方法分別對輪圈軸向和周向的力學性能進行分析，并從輪圈擠壓后的組織來分析引起各向異性的原因，為改進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，屈服強度和抗拉強度基本相同。但由于輪圈表面組織中被拉長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，這是由于本試驗中沖擊功主要為裂紋擴展功，缺口都在輪圈表面時，軸向與周向的裂紋擴展路徑基本相同，而輪圈表面組織結(jié)構(gòu)對其影響較小，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)力時兩個方向上疲勞壽命相差偏小，低應(yīng)力時相差偏大。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展，