A356铝合金轮毂中疲劳裂纹的几种形态观察与分析

研究了A356铝合金轮毂中弯曲疲劳裂纹的几种形态,发现氧化物夹杂、显微缩松等铸造缺陷与变质不足是疲劳裂纹的主要形成原因;在变质良好时,疲劳裂纹将沿着氧化物夹杂、显微缩松等铸造缺陷扩展;在变质不足或不均匀时,疲劳裂纹将沿着氧化物夹杂、显微缩松等铸造缺陷及粗大的Si相扩展;即使在变质不足、Si相粗大时,疲劳裂纹也将优先沿着氧化物夹杂、显微缩松等铸造缺陷扩展.     

AlTiC中间合金对A356铝合金轮毂性能的影响

研究了Al5.36Ti0.35C和Al9.5Ti0.95C两种不同成分的AlTiC中间合金对A356铝合金轮毂轮辐部位显微组织和力学性能的影响.发现Al5.36Ti0.35C对A356合金的晶粒细化效果比Al9.5Ti0.95C好,力学性能试验结果表明经过Al5.36Ti0.35C晶粒细化后的A356轮辐试样的强度与经Al9.5Ti0.95C细化后的A356试样的强度相当,但前者伸长率高得多.A356合金中过量的TiC在720℃左右保温的不稳定性可能是Al9.5Ti0.95C晶粒细化效果不如Al5.36Ti0.35C及伸长率较低的重要原因.     

RE-Sr复合变质对轮毂用A356合金组织性能的影响

针对汽车轮毂用A356合金在Sr变质处理时熔体的吸气性增大,造成铸件气孔疏松、针孔度不合格等问题,采用主要成分为La和Ce的混合稀土RE与Sr联合对A356合金进行复合变质实验。结果表明,复合变质相比单一Sr变质,熔体中的氢含量显著降低。在一定范围内,RE和Sr具有协同变质作用,当采用0.2%Sr+0.2%RE时,铸件的微观组织、力学性能和导电率达到最优。     

A356铝合金轮毂铸造工艺的模拟研究

铝合金轮毂作为汽车轻量化的重要零部件,对其成形工艺和性能提出了更高的要求。采用ADSTEFAN模拟软件探索用液压机加压铸造的方法制造A356铝合金轮毂的最佳工艺。对比分析了不同模具温度、浇铸温度对铸件充型完整性的影响,并且预测了易发生缺陷的位置。结果表明450℃左右的模具温度,650～700℃的浇铸温度有利于充型完整。     

时效时间对A356铝合金组织性能的影响

以A356合金为研究对象,采用扫描电镜、投射电镜、硬度测试仪及拉伸试验机,研究了其在170℃时效温度下不同时效时间处理对合金组织及力学性能的影响规律。结果表明,时效6 h时,合金中析出相的数量和尺寸均达到极值,其强度和硬度也达到峰值,伸长率降至4.2%左右;增加时效时间,合金各性能增长不明显,因此170℃时最优时效时间为6 h;拉伸断口形貌为韧性断裂,说明经时效的A356合金具有一定塑性,但其塑性会随着时效时间的延长而降低。     

Y对再生A356铝合金凝固组织及力学性能的影响

采用JMatPro软件、直读光谱仪、金相显微镜、X射线衍射仪、电子万能拉伸试验机和扫描电镜研究了Y对再生A356铝合金凝固组织及力学性能的影响。结果表明,再生A356合金的凝固组织以初生α-Al和颗粒状共晶硅为主。随着Y加入量由0增加至0.5%,合金的α-Al晶粒尺寸逐渐减小,抗拉强度和伸长率逐渐增大;合金中生成的Al₃Y相为α-Al的优良异质形核质点,同时其还对共晶Si起到显著的变质细化作用。     

新型晶粒细化剂在A356汽车轮毂铝合金中的应用研究

铝合金轮毂在铸造成型过程中由于受其形状及模具成型工艺的制约,致使其在不同部位的微观组织、力学性能具有很大程度的差异。有效的晶粒细化可以同时提高强度和伸长率,并减少铸造凝固过程的缺陷。基于对晶粒细化机理的理解,开发出新型铝合金晶粒细化剂用于A356铝合金的晶粒细化。实验结果表明,与Al5Ti1B细化剂相比,新型晶粒细化剂可以更为有效的细化A356合金,使其晶粒尺寸由600μm下降至300μm。经T6处理后,有效细化后A356合金的强度比Al5Ti1B细化的合金提高了13%,伸长率提高了23%。     

熔体混合处理对A356铝合金组织的影响

采用熔体混合技术处理A356铝合金,并通过再次重熔加热研究熔体混合处理细化效果的稳定性。利用光学显微镜观察合金组织,用Image Pro金相分析软件测定了初生α-Al相的平均直径。结果表明,熔体混合技术能较好地细化A356铝合金中的初生α-Al相,且A356铝合金的熔体混合处理在650℃下具有较好的一次重熔稳定性。     

Al-Sb-Mg中间合金对A356合金显微组织的影响

主要研究了Sb和Al-Sb-Mg对A356铝合金显微组织的影响.实验结果表明,在Al-Sb-Mg中间合金中,Sb主要以AlSb和Mg3Sb2化合物的形式存在;Mg对sb变质A356铝合金有促进作用,AlSb和Mg3Sb2作为异质核心,促进了共晶硅的形核;与Sb变质相比,Al-Sb-Mg能获得更好的变质效果.Al-Sb-Mg变质A356合金经T6热处理之后,а-Al由粗大树枝状变为细小等轴晶状,共晶硅由粗大针片状变为细小颗粒状,且在а-Al基体中均匀分布.     

挤压铸造对A356铝合金组织的影响

以A1-Si系多元A356铝合金为研究对象,通过挤压铸造成形,研究了挤压铸造过程中A356铝合金组织变化规律。结果表明,在铸造压力为21.56 MPa、金属模具预热温度为350℃、浇注温度为700℃、挤压铸造时间为30 s的试验条件下,A356合金中气孔、裂纹等铸造缺陷大大减少或消除。压力使α（Al）初晶破碎,晶核增加,增加其过冷度,形核率增加,形成较细小的等轴晶,同时使共晶硅相更加细小弥散分布。通过挤压铸造,使铸件达到优于普通铸造A356合金的致密度,硬度得到了显著提高。挤压铸造后粗晶区硬度可达HRB25左右,细晶区硬度约为HRB40。     

低压铸造A356铝合金轮毂的微观组织和力学性能

对低压铸造A356铝合金轮毂的微观组织和力学性能进行了分析,结果表明,组织中α-A1基体呈树枝状,共晶Si呈细小颗粒状分布于晶界处;轮毂不同部位的晶粒大小有较大差异,组织中分布着针状和鱼骨状的铁基化合物、氧化膜及缩孔和气孔等铸造缺陷,轮毂的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到了303 MPa、 225 MPa、 14.3%,比砂型铸造、熔模铸造铸件的综合力学性能优异.     

稀土Ce中间合金对A356铝合金组织的影响

主要研究了不同Ce中间合金对A356铝合金的细化变质的效果,结果表明:Al-10Ce和Al-4Ti-4Ce-B中间合金对A356合金具有较好的细化变质效果,Al-5Sr-5Ce中间合金对A356的细化变质效果不够理想,而Al-10Sr中间合金的添加对Al-4Ti-4Ce-B中间合金的细化变质具有促进作用。本文还进行了Ce对A356合金细化变质机理的探讨。     

电磁搅拌时间对半固态A356合金凝固组织的影响

应用变频控制的电磁搅拌装置对低过热度浇注的A356合金熔体进行短时弱电磁搅拌,探讨了不同的搅拌时间对合金凝固组织中的初生α-Al相和共晶相形貌与分布规律的影响,从而得到最佳的电磁搅拌工艺参数.研究表明,A356合金熔体在620℃浇注,并经频率为30 Hz的电磁搅拌15 s,在615℃保温10 min后,初生α-Al的平均等积圆直径为55.70μm,平均形状因子达到了0.86,共晶组织颗粒细小、致密且分布均匀,此条件下得到的半固态A356合金浆料的室温凝固组织形貌最好.     

稀土La对半固态A356铝合金凝固组织的影响

利用Al-La中间合金对A356铝合金进行了细化处理,并用低过热度浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了细化处理对半固态A356铝合金初生α相形貌和尺寸的影响.研究结果表明,细化处理的A356铝合金经低过热度浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料,稀土La可显著改善半固态A356铝合金中初生α相的晶粒尺寸和颗粒形貌.探讨了稀土La对半固态A356铝合金初生α相的细化机理.     

影响A356铝合金车轮旋压成形品质的因素分析

从铸旋铝合金车轮的热旋压成形工艺出发,分析了A356材料强韧化原因,分析表明：热塑性变形可成为A356铝合金强韧化的新途径,以此为基础发展的铸旋成形工艺可满足汽车轮毂进一步轻量化的要求。分析了影响车轮旋压成形的温度、毛坯形状、模具结构等因素,对稳定旋压成形工艺具有实际指导意义。     

电磁调质A356合金的组织研究

采用低频电磁场对水平连续铸造方法制备A356合金锭坯，通过金相显微镜观察，比较了磁场频率和电流大小对亚共晶区内初生廿灿形貌、晶粒大小的影响，通过扫描电镜分析，确定电磁场对Si在铝中晶内含量的影响。结果表明：与普通电磁铸造比较，低频电磁铸造可以细化晶粒，获得细小的α-Al组织和共晶组织。随着磁场频率降低，晶粒细化更加明显。而电流的增加也可以使晶粒细化，从而获得α-Al非枝晶组织和细小均匀的共晶组织。施加低频电磁场，可以提高Si在铝中的晶内含量，使共晶区域和晶界变窄，且Si的分布更加均匀。