發(fā)布時間：2020-01-25 05:54

【摘要】：本文以A380鋁合金為主要研究對象,研究了其在液態(tài)模鍛工藝下的組織性能變化規(guī)律,同時開發(fā)了利用該合金制備液鍛桿架類零件的技術方案。首先,對比不同比壓下A380組織性能,獲得最優(yōu)比壓值;對比不同稀土 Ce添加量下A380組織性能,獲得最優(yōu)添加量。其次,將獲得的最優(yōu)A380液鍛參數(shù)應用于桿架類汽車零部件液鍛技術開發(fā),開展A380控制臂液鍛工藝方案設計,以及控制臂液態(tài)模鍛模具設計,形成了液鍛控制臂材料方案及工藝方案。通過不同比壓成型,探究比壓對于A380鋁合金的影響規(guī)律。結果表明:擠壓鑄造試件與重力鑄造試件相比,氣孔率減小、顯微組織細化、力學性能顯著提高。當比壓在0-75 MPa范圍內時,隨著比壓的增加,一次枝晶臂尺寸、氣孔率得到大幅下降,共晶組織體積分數(shù)增加,二次枝晶臂間距減小,針狀富鐵β-Al5FeSi相尺寸大幅度減小,有部分漢字狀a-Al8(Fe,Mn)3Si2相生成。當壓力在75～100 MPa范圍內壓力繼續(xù)增加對合金組織細化、第二相形貌改善和力學性能提高的作用不明顯。因此,最優(yōu)比壓值為75MPa,在該比壓下擠壓鑄造A380鋁合金的鑄態(tài)抗拉強度和伸長率分別比重力鑄造提高19%和65%。為進一步改善其組織性能,在相同比壓下,探究稀土 Ce含量對液鍛A380合金的組織性能影響規(guī)律。結果表明:隨著Ce含量添加,晶粒尺寸減小,共晶Si從粗大的針狀轉變?yōu)榧毿�、斷續(xù)、彌散的短桿狀和粒狀,改善了粗大針狀Fe相形貌,使其向小尺度的纖維狀轉變,體積分數(shù)也大幅下降。當Ce元素添加量0.5%時,會在晶界間形成針狀的稀土中間化合物Al8Cu4Ce。合金的布氏硬度、拉伸性能、沖擊韌性隨稀土含量的增加而有所改善,在0.5%時表現(xiàn)出最優(yōu)性能。以改進的A380鋁合金制備紅旗轎車的某款控制臂零件——直柄-前懸架控制臂為對象,繪制了液鍛件圖紙,確定液鍛方式、關鍵位置的成型方式以及液鍛工藝參數(shù);結合工藝方案進行相應設備的功能機構設計,并給出技術設計。結合液鍛件、工藝、設備進行液鍛模具設計,包括模具整體結構、關鍵零部件、以及模具驗證、充型模擬等工作。得到可用于生產(chǎn)的成套技術方案和液鍛設備的功能結構要求,為液鍛A380桿架類零件提供全面的技術支持。
【圖文】：

。Ｈ民Ｂ２５左右，細晶區(qū)硬度可達ＨＲＢ４０左右。韓國的ＫｙｕｈｏｎｇＬｅｅｌ３２峰人對比了逡逑低壓鑄造、鑄鍛工藝、擠壓鑄造成型的Ａ３５６合金的共晶Ｓｉ尺寸。研究發(fā)現(xiàn)擠壓逡逑鑄造成型的Ａ３５６合金共晶s瓿嘰繾釵感�，謸]校ソ校裕�；并且晶粒尺细��；壤_煎義希保彼盡Ｃ爛窨翁庾槔枚淌比醯绱爬堪韜偷凸榷葈9注制備了半固態(tài)逡逑Ａ３５６侶合金漿料，并進行流變擠壓鑄造實驗。對比了比壓、斑鑄溫度、攬拌功率逡逑對Ａ３％半固態(tài)試樣顯微組織ａ－Ａｌ相的影響。研究發(fā)現(xiàn)當比壓＾３４Ｍ化，濤鑄溫逡逑度６３０－６５（ＴＣ，攬拌功率１．２７ｋＷ時，可Ｗ獲得離質量的擠壓鑄件，ａ－Ａｌ相程球逡逑狀；經(jīng)過Ｔ６處理抗拉強度３００－３２０邋ＭＰａ，伸長率為１１％￣１５％。蔣凱雁ＩＷ等針對逡逑Ａ３５６錯合金鑄件局部補壓偏析及偏析組織進行了研究。研究發(fā)現(xiàn)Ａ３％擠壓鑄造逡逑局部補壓時在擠壓沖頭周圍的鑄件內產(chǎn)生同也的環(huán)形斑，，這是一種Ｓｉ含量高于基逡逑體的宏觀偏析，偏析組織Ｗ共晶體為主。鑄件局部補壓產(chǎn)生的環(huán)形斑是糊狀凝固逡逑中的液相沿補壓沖頭反向流動的結果。Ｐｕ－ｙｕｎ邋ＤＯＮＧｌｗｉ等人探索了擠壓鑄造比壓逡逑對于Ａ３５６為基體，添加１０％ＳｉＣ的復合材料的組織性能。壓力作用下，有效的逡逑減小了顆�？紫堵�，細化了晶粒，更提高了復合材料的硬度、抗拉強度和伸長率。逡逑

２N２試樣的制備逡逑利用半固態(tài)成形實驗室的ＴＨＰ１６－２００Ａ型四柱立式液態(tài)模鍛機進行液態(tài)模鍛逡逑實驗，實驗設備及模具如圖２－１巧示。模具預熱溫度為２５０±５１Ｃ，擠壓比壓分別為逡逑ＯＭＰａ、２５ＭＰａ、５０ＭＰａ、７５ＭＰａ邋和邋ｌＯＯＭＰａ，擠壓速度為邋０．３ｍ／ｓ，保壓時間為邋３０邋ｓ．逡逑每次巧鑄量２．５７ＫＧ，獲得５件尺寸為１８０ｍｍｘ４０ｍｍｘ４０邋ｍｍ的試件毛巧，其中比逡逑壓為ＯＭＰａ的試件實質上是金屬型重力鑄造件，Ｗ便于液態(tài)模鍛件進行對比，為了逡逑保證試件能巧代表金屬型重力鑄造的水平，采用了大冒口補縮？各種試件沿中也逡逑紛剖面切開，分為Ａ、Ｂ兩部分，均按圖２－２巧示取樣方案在典型位置截取低倍組逡逑織試樣、顯微組織分析試樣、拉伸試樣Ｗ及沖巧巧性試樣。逡逑１５逡逑
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG319

【參考文獻】

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本文編號：2572929