A356鋁合金輪轂熱處理工藝及沖擊失效分析研究.pdf

1、隨著世界能源危機(jī)的加重，汽車輕量化的需求不斷增強(qiáng)，同時(shí)汽車運(yùn)行過程中的平穩(wěn)性和安全性使得人們對(duì)輪轂的沖擊性能提出了更高的要求。在這種背景下，本文對(duì)A356鋁合金輪轂進(jìn)行了熱處理工藝以及沖擊性能的研究工作，為實(shí)際鋁合金輪輻的生產(chǎn)提供了理論指導(dǎo)。
　　本文主要研究了固溶處理工藝、時(shí)效處理工藝對(duì)A356鋁合金力學(xué)性能的影響。通過測(cè)試鋁合金試樣的拉伸性能，觀察斷口形貌、金相組織及透射組織優(yōu)化出了最佳的熱處理工藝。利用有限元模擬方法分析了鋁

2、合金輪轂在13°沖擊試驗(yàn)中的薄弱位置，并通過實(shí)際的沖擊試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。對(duì)比分析了不用型號(hào)不同結(jié)構(gòu)鋁合金輪轂的沖擊性能、斷口形貌、斷口附近的金相組織以及輪輻的拉伸性能，找出了影響鋁合金輪轂沖擊性能的主要因素。
　　分析結(jié)果表明，A356鋁合金經(jīng)540℃固溶處理5 h后，其性能最佳，抗拉強(qiáng)度為268 MPa，屈服強(qiáng)度為150 MPa，延伸率為13.7％。最佳的時(shí)效處理工藝為155℃處理4 h，此時(shí)，抗拉強(qiáng)度為299MPa，屈服強(qiáng)度為1

3、99MPa，延伸率為12.8%。雙級(jí)時(shí)效工藝可以在相對(duì)較短的時(shí)間里使鋁合金達(dá)到較高的強(qiáng)度值和較好的延伸率，這是由于在一級(jí)時(shí)效處理過程中G.P.區(qū)為后續(xù)β相的析出提供了有利的形核位置，有效強(qiáng)化了鋁合金基體。
　　13°沖擊試驗(yàn)結(jié)果表明，影響鋁合金輪轂沖擊性能的因素包括輪轂的結(jié)構(gòu)、鑄造質(zhì)量、組織狀態(tài)等。鑄造過程中產(chǎn)生的縮松缺陷、后續(xù)變質(zhì)處理不理想、組織中存在共晶硅偏析和針狀鐵相大大削弱了鋁合金輪轂13°沖擊性能。提高鋁合金輪輻的低壓鑄