輪轂鍛件噴射成形技術

文章來源：sjzwx 更新時間：2015-05-04 09:25:03

     噴射成形技術是在快速凝固和粉末冶金工藝基礎上發展起來的直接制備金屬材料坯件或半成品的先進制備技術，其制備的材料具有晶粒細小、組織均勻、氧化少、偏析程度小等優點，廣泛應用于制備各種先進材料以及傳統材料。噴射成形技術是對傳統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、構件規格小的技術瓶頸，實現了材料高性能和大規格的雙重提高。超高強度Al-Zn-Mg-Cu(7000系)鋁合金作為重要的結構材料，具有密度低、強度高、加工性能及焊接性能好等特點，廣泛應用于航天航空、交通運輸及民用工業等領域[3]。現有機輪輪轂材料基本上以LD5、LD10為主，抗拉強度≥420MPa、屈服強度≥380MPa、伸長率≥2.5%~9%，因其強度低，所以設計機輪必須有相應厚度和質量；如果采用7055材料鍛造機輪，抗拉強度、屈服強度、伸長率等方面均有較大提高，可以使機輪適當減輕質量。國外7055鋁合金已成熟用于高載荷機輪輪轂。在國內，本研究首次將噴射成形7055鋁合金應用于機輪輪轂。但由于前期試驗中追求高強度以達到減輕質量的效果，所選T6熱處理后的材料應力大，輪轂較薄弱部位存在應力集中，導致裝機試驗中出現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，關于雙時效制度對噴射成形7055鋁合金機輪輪轂鍛件的強度、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的全自動控制往復噴射成形技術和工業化規格裝置，制備直徑為495mm的大規格7055鋁合金錠坯，經熱擠壓及2次鍛壓制成輪轂鍛件，雙級固溶處理后進行雙級時效處理，檢測不同時效制度下的力學性能及電導率，研究雙級時效處理制度對輪轂鍛件各取樣方向的力學性能及電導率的影響，為國內噴射成形7055鋁合金成功應用于機輪輪轂，進而實現機輪減重起到相應的指導作用。