2024鋁合金傳動軸軸身擠壓鑄造工藝研究.pdf

1、列車輕量化已成為當(dāng)今鐵路交通領(lǐng)域的研究熱點,而作為火車重要部件之一的傳動空心軸輕量化意義深遠(yuǎn)。本文結(jié)合列車鋁合金輕量化傳動空心軸研制項目,對2024鋁合金傳動空心軸縮比件的擠壓鑄造工藝及其后續(xù)熱處理制度進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　 對擠壓鑄造中主要的工藝參數(shù)澆注溫度、模具溫度以及壓制壓力的研究表明:澆注溫度過低時,增加了金屬自由凝固殼層厚度,妨礙沖頭施壓,鑄件心部殘留疏松縮孔缺陷,合金致密度較低；澆注溫度過高則延長合金凝固時間,晶粒粗

2、化嚴(yán)重,并且鑄件的脫模阻力增大。擠壓鑄造模具溫度過低補縮困難；過高則降低模具的使用壽命,并使得合金的組織粗大。隨壓制壓力的增加可細(xì)化鑄件晶粒,減少顯微疏松等缺陷。當(dāng)壓制壓力較小時,隨著壓制壓力(≤120MPa)的增加,擠壓鑄造合金晶粒明顯細(xì)化樹晶間距明顯減小,抗拉強度和伸長率有較大增加。在擠壓力高于120MPa,得到的鑄件組織細(xì)小,缺陷較少,鑄件表面及內(nèi)部無冷隔、氣孔、縮孔、裂紋等缺陷。
　　 對擠壓坯件后續(xù)固溶時效熱處理研究表

3、明:固溶處理初期,擠壓鑄造2024鋁合金的主要合金元素Cu、Mg主要偏聚于晶界,隨固溶時間的延長逐漸擴散至晶粒,且進(jìn)一步延長固溶時間有助于合金元素的均勻分布。合金經(jīng)495℃,16h固溶后,合金組織中的Cu、Mg等合金元素基本溶入基體,合金固溶處理效果較好。固溶處理后的試樣190℃時效,合金在時效12h后,硬度達(dá)到峰值。
　　 在本實驗條件下,2024鋁合金傳動空心軸擠壓鑄造的最優(yōu)工藝為:澆注溫度:730℃、模具溫度:250℃、壓