AZ91D鎂合金摩托車輪轂鑄鍛復(fù)合成形研究.pdf

1、在車輛輕量化進(jìn)程加快的背景下，輕質(zhì)合金的應(yīng)用研究越來越受到各國的重視。近年來，交通工具上鎂合金的用量逐年上升，但是大部分鎂合金制件都是由壓鑄生產(chǎn)，難以滿足結(jié)構(gòu)件的性能要求。而鎂合金的密排六方結(jié)構(gòu)使得其塑性很差，難以對形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行鍛造成形。針對既有高力學(xué)性能要求又有復(fù)雜形狀要求的結(jié)構(gòu)件成形需求，本研究提出了鑄鍛復(fù)合成形工藝方法。并且以典型零件摩托車輪轂為具體研究對象，對AZ91D鎂合金摩托車輪轂的鑄鍛復(fù)合成形工藝進(jìn)行研究。

2、　　本文依據(jù)壓鑄的三個(gè)最重要的參數(shù)建立三因素四水平16組正交實(shí)驗(yàn)方案，對輪轂進(jìn)行三維實(shí)體建模，設(shè)計(jì)并優(yōu)化澆注系統(tǒng)。模擬實(shí)驗(yàn)利用商業(yè)模流軟件FLOW3D進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化模擬，得出最佳參數(shù)組合L10，澆注溫度690℃，壓射速度4m/s，模具溫度210℃。
　　實(shí)驗(yàn)分為壓鑄和鑄鍛復(fù)合成形兩個(gè)部分，分別按照正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)壓鑄成形輪轂表面缺陷較多，如充不滿、裂紋和冷隔；而鑄鍛復(fù)合成形輪轂表面缺陷很少，成形性優(yōu)良。輪輻的拉伸實(shí)驗(yàn)表明，鍛造

3、力的存在使得輪輻的力學(xué)性能有極大的提高。鑄鍛復(fù)合成形輪輻的平均抗拉強(qiáng)度和延伸率相比壓鑄件分別提高了68.6％和108.9%，并且鑄鍛復(fù)合成形輪輻經(jīng)可 T6熱處理后該比例進(jìn)一步提高至88.7%和169.4%。
　　壓鑄件顯微組織大都為粗大樹枝晶，平均尺寸在180μm，其橫斷面的晶粒尺寸變化幅度很大，其間有枝晶偏析、氧化物夾雜、裂紋、氣孔等缺陷。鑄鍛復(fù)合成形顯微組織基本上為細(xì)小等軸晶，平均尺寸在25μm，晶粒尺寸變化范圍很小，組織致密