汽車擺臂用Al-Mg-Si多元鋁合金組織和性能的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)在化汽車工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)汽車零部件的性能要求也越來越高。鋁合金作為汽車上主要的結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)材料，其性能的優(yōu)良直接決定著汽車的壽命和行駛安全。Al-Mg-Si系鋁合金因其具有比強(qiáng)度高、可加工性能好等特點(diǎn)，已逐漸成為汽車鋁合金零部件的主要材料。因此，研究一定工藝條件下Al-Mg-Si系鋁合金的組織;改善其組織、提高材質(zhì)的力學(xué)性能，滿足其實(shí)際工程中的需要具有重要的意義。
　　本文以汽車擺臂用的Al-Mg-Si多元鋁合金為研究對(duì)象，

2、利用金相顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀、拉伸試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備對(duì)擺臂成形過程中合金的組織和性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。研究了不同工藝條件下合金組織與性能之間的關(guān)系，尤其是熱處理過程中的固溶和時(shí)效處理對(duì)合金組織和性能的影響。研究的主要內(nèi)容與結(jié)論如下:
　　1.制備的Al-Mg-Si合金棒材鑄態(tài)的組織粗大，而且在晶界分布著網(wǎng)狀的金屬間化合物;經(jīng)擠壓加工后組織有所細(xì)化，網(wǎng)狀的金屬間化合物破碎并沿一定方向分布。為改善組織、提高性能，需要進(jìn)行熱處理。<

3、br>　　2.首先，對(duì)合金在不同的溫度條件下進(jìn)行固溶處理。試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著固溶溫度的升高和固溶時(shí)間的延長，Mg2Si相逐漸溶解到基體中，而α-(AlMnFeSi)相被保留下來。合金的抗拉強(qiáng)度、布氏硬度和顯微硬度均呈先升高后降低的趨勢。固溶溫度過低或時(shí)間太短，固溶不充分，不能充分發(fā)揮下一步時(shí)效強(qiáng)化的作用。固溶溫度過高或時(shí)間太長，晶粒長大，導(dǎo)致合金性能下降。合金的過燒敏感溫度為570℃，適宜的固溶處理工藝為530℃×4h。
　　3.

4、隨后，對(duì)固溶處理后的鋁合金進(jìn)行了不同參數(shù)條件下的時(shí)效處理。對(duì)固溶、時(shí)效后合金組織和性能的研究，反映出合金具有較強(qiáng)的時(shí)效析出強(qiáng)化能力。當(dāng)時(shí)效溫度低于190℃時(shí)，隨著時(shí)效溫度的升高和時(shí)效時(shí)間的延長，合金的強(qiáng)度、硬度呈先升高后降低的趨勢。當(dāng)時(shí)效溫度高于190℃時(shí)即隨著時(shí)效溫度的升高，合金時(shí)效強(qiáng)化的速度加快，達(dá)到最大強(qiáng)化效果的時(shí)間越短。合金適宜的時(shí)效制度為:530℃×4h水淬無延遲+170℃×10h，在此工藝下合金的抗拉強(qiáng)度、延伸率、布氏硬度以

5、及顯微硬度分別為372MPa，12.17％，104HB和111.4HV。該Al-Mg-Si系鋁合金在自然時(shí)效狀態(tài)下48h左右，力學(xué)性能會(huì)有所提高，但總體趨于穩(wěn)定狀態(tài)即自然時(shí)效對(duì)合金的力學(xué)性能影響不大。
　　4.合金經(jīng)過T6態(tài)斷裂類型為韌性斷裂。當(dāng)時(shí)度過高時(shí)，合金的斷裂方式展現(xiàn)出韌性斷裂和脆性相相結(jié)合的特性。在韌窩底部粗大的第二相主要為富含F(xiàn)e的α-(AlMnFeSi)夾雜相和少部分Mg2Si強(qiáng)化相，由于富Fe夾雜相的存在，增加了合