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01 A356合金应用及存在问题 铸造A356铝合金由于具有良好的铸造性能和焊接性能、较低的密度以及较高的抗腐蚀性能,被用于制造机动车轮毂。随着对机动车运载量要求的提高,轮毂的尺寸不断增宽,形状也日趋复杂。轮毂作为机动车重要的安保件,对其力学性能也有严格的安全要求。 A356铝合金作为一种典型的亚共晶Al-Si合金,其铸态组织往往由粗大的初生α-Al枝晶和针状共晶Si相所组成,严重影响了合金的力学性能。 轮毂实物图 (a)主视图;(b)侧视图
02 A356合金传统热处理工艺 金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度在不同的介质中冷却,通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。热处理技术可以有效改善A356铝合金的微观组织。 在以往的研究中,对A356合金进行固溶热处理的时间一般需要8-12 h,时效时间需要3-5 h。根据标准ASTM B917-01,A356合金所采用的T6热处理工艺为:在540 ℃下 固溶处理10 h,在170℃下时效处理5 h,整个热处理时间需要15 h。 03 A356铝合金的新型快速热处理工艺 A356铝合金的新型快速热处理工艺,是在传统长时间热处理工艺的基础上进一步优化而来的,其具体的热处理工艺为:在540 ℃下固溶处理30 min,立即在70 ℃ 水中进行淬火,然后在180 ℃下人工时效约90 min,将热处理时间从传统工艺的15h 缩短至2 h,大大提高了热处理的效率,缩短了生产周期。 这一新型快速热处理工艺在减小共晶Si的尺寸以及促进共晶Si相球化的程度上可以近似达到T6热处理水平,而且还能有效抑制由长时间热处理导致的共晶Si粗化。 本体取样样品不同状态下的微观组织图:(a) 铸态;(b)传统T6热处理;(c)新型快速热处理 经过新型快速热处理后,A356铝合金与铸态的铝合金相比,其最大拉伸强度提高了31%,延伸率增加23%,与经过T6热处理的A356合金的力学性能大致相当。 本体取样样品在不同状态下的力学性能
04 论文下载信息 相关论文发表在China Foundry 2018年第1期(Vol.15 No.1 January 2018)P11-16 题目:A new fast heat treatment process for cast A356 alloy motorcycle wheel hubs 作者:Shi-ping Lu, *Rui Du, Jian-ping Liu, Lin-can Chen, Shu-sen Wu 可点击铸造世界网免费下载: http://www.foundryworld.com/english/foundry/index.asp?leib=2 http://ff.foundryworld.com/uploadfile/2018020629732987.pdf
通讯作者单位简介 吴树森教授,是华中科技大学材料学院、材料成形与模具技术国家重点实验室教授及博士生导师,并担任中国机械工程学会铸造分会理事、中国压铸专业委员会理事、湖北省铸造学会理事长以及《铸造》、《特种铸造及有色合金》、《China Foundry》杂志编委和多种国际知名SCI期刊的审稿人。
华中科技大学材料学院轻合金及复合材料研究室(Lab of light alloys and MMCs)是依托于材料成形与模具技术国家重点实验室(华中科技大学)的高水平创新团队。实验室现有教授(博导)1名、副教授2名、高级工程师1名、讲师1名、在读博士及硕士研究生若干名。研究方向主要包括铸造及半固态成形技术,轻合金材料及金属基复合材料等。近年来,实验室先后负责承担了数十项科研课题,包括国家863计划项目、国家自然科学基金项目、国家数控重大科技专项、国家973项目子课题等。本研究室在注重新材料、新成形技术研究的同时,也与企业广泛合作,解决生产中的实际技术问题。 第一作者单位简介 浙江万丰摩轮有限公司是万丰奥特控股集团控股子公司,是摩托车铝合金车轮专业生产厂家。拥有浙江、上海、重庆、广东四个生产基地,享有自营进出口权。公司的自主开发能力和作业平台已达到国际先进水平。 公司拥有国际一流的摩托车铝合金车轮生产设备及直读光谱仪、X光探伤机、滚动疲劳试验机等进口检测设备。市场占有率从1998年起跃居行业首位,国内市场占有率已超过55%。近年来,公司加大国际市场开拓力度,形成了印度、欧洲、东南亚、日韩等四大块布局,并与全球顶级摩托车厂形成了稳固的战略合作关系,是宝马、奔驰、路虎、通用、福特、大众、大发、现代等体系的优秀配套商,公司产品远销美国、日本、德国、法国、俄国、韩国、巴西等三十多个国家和地区。
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