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輪轂鍛件噴射成形技術(shù)

文章來源：sjzwx 更新時間：2015-05-04 09:25:03

     噴射成形技術(shù)是在快速凝固和粉末冶金工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的直接制備金屬材料坯件或半成品的先進(jìn)制備技術(shù)，其制備的材料具有晶粒細(xì)小、組織均勻、氧化少、偏析程度小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于制備各種先進(jìn)材料以及傳統(tǒng)材料。噴射成形技術(shù)是對傳統(tǒng)鑄造和粉末冶金的革新，突破了鑄造工藝凝固緩慢、宏觀偏析和疏松，以及粉末冶金工藝難以致密化、構(gòu)件規(guī)格小的技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)了材料高性能和大規(guī)格的雙重提高。超高強(qiáng)度Al-Zn-Mg-Cu(7000系)鋁合金作為重要的結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、強(qiáng)度高、加工性能及焊接性能好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航天航空、交通運(yùn)輸及民用工業(yè)等領(lǐng)域[3]。現(xiàn)有機(jī)輪輪轂材料基本上以LD5、LD10為主，抗拉強(qiáng)度≥420MPa、屈服強(qiáng)度≥380MPa、伸長率≥2.5%~9%，因其強(qiáng)度低，所以設(shè)計機(jī)輪必須有相應(yīng)厚度和質(zhì)量；如果采用7055材料鍛造機(jī)輪，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率等方面均有較大提高，可以使機(jī)輪適當(dāng)減輕質(zhì)量。國外7055鋁合金已成熟用于高載荷機(jī)輪輪轂。在國內(nèi)，本研究首次將噴射成形7055鋁合金應(yīng)用于機(jī)輪輪轂。但由于前期試驗中追求高強(qiáng)度以達(dá)到減輕質(zhì)量的效果，所選T6熱處理后的材料應(yīng)力大，輪轂較薄弱部位存在應(yīng)力集中，導(dǎo)致裝機(jī)試驗中出現(xiàn)過早失效及脆性斷裂。若將熱處理方法改為雙級過時效處理，將可有效地改善合金的斷裂韌性。但到目前為止，關(guān)于雙時效制度對噴射成形7055鋁合金機(jī)輪輪轂鍛件的強(qiáng)度、塑性、韌性等性能的影響，仍未見有報道。本文作者采用自主開發(fā)的全自動控制往復(fù)噴射成形技術(shù)和工業(yè)化規(guī)格裝置，制備直徑為495mm的大規(guī)格7055鋁合金錠坯，經(jīng)熱擠壓及2次鍛壓制成輪轂鍛件，雙級固溶處理后進(jìn)行雙級時效處理，檢測不同時效制度下的力學(xué)性能及電導(dǎo)率，研究雙級時效處理制度對輪轂鍛件各取樣方向的力學(xué)性能及電導(dǎo)率的影響，為國內(nèi)噴射成形7055鋁合金成功應(yīng)用于機(jī)輪輪轂，進(jìn)而實現(xiàn)機(jī)輪減重起到相應(yīng)的指導(dǎo)作用。