a356.2铝合金轮毂拉伸性能及断口分析

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1、AT&M视界AT&MFIELDOFVISIONA356.2铝合金轮毂拉伸性能及断口分析摘要：对低压铸造A356.2铝合金轮毂不同位置取样，进行微观组织和拉伸性能测试，通过对二次枝晶臂间距、强度、塑性、断口形貌及微区成分等进行分析，研究影响轮毂性能的因素。结果表明，凝固顺序对轮毂组织和性能影响显著，上、下轮缘和轮辐依次凝固而二次枝晶臂间距逐渐增加，上、下轮缘强度和塑性指标均高于轮辐，其中轮辐的抗拉强度下降最为明显，这主要与其伸长率较低相关，而伸长率受合金内部缺陷的影响。断口表面观察到准解理平面及韧窝形貌，说明断裂方式是韧脆混合型断裂。拉伸断口的表面分布着杂质和孔洞

2、等缺陷，经能谱分析断口表面存在由浇注过程带入的渣滓、氧化膜而引入的C和O元素。关键词：铝合金轮毂拉伸性能断口形貌中图分类号：U463.343.04文献标识码：B万丰奥威汽轮股份有限公司宫林松童胜坤唐良文华东理工大学承压系统安全科学教育部重点实验室尚淑珍[4-5]学性能影响较大。铸造A356铝合金的力学性能取1引言决于构件中相的特性及其分布，缺陷的性质、数量铸造铝合金由于具有优异的铸造性能、良好的和尺寸等。低压铸造铝合金轮毂的主要问题是存在孔耐腐蚀性、高的强重比和铸件制造成本低、能够近隙、氧化物和非金属夹杂物等缺陷，这些缺陷强烈影终成型等特点，在汽车和航空工业上得

3、到了日益广响轮毂的服役性能。[1]泛的应用。A356铝合金是常用的铸造铝-硅-镁系本文通过对一款实际应用的低压铸造A356.2铝合金，具有铸造流动性好、气密性好、收缩率小和合金轮毂不同位置取样，进行单向拉伸试验，采用扫热裂倾向小等特点，经过变质和热处理后,具有良好描电子显微镜和光学显微镜对原始组织、断口纵剖面的力学性能、物理性能、耐腐蚀性能和较好的机械的组织和断口形貌进行观察分析，研究对轮毂性能的[2-3]加工性能，是铸造铝合金中用途最广的合金之影响因素，为提高产品质量提供依据。一，主要用于低压铸造铝合金件。2试验方法铝合金轮毂与钢制轮毂相比，具有质量轻、安全、

4、舒适、节能等特点。目前，大众朗逸、标致2062.1轮毂的制备等车型均应用A356铝合金作为主要轮毂材料。有文采用某轮毂制造股份有限公司提供的低压铸献指出，微观组织缺陷是铝合金断裂的裂纹源，对力造A356.2铝合金轮毂，本试验以宝马一款成品轮42汽车工艺与材料AT&M2012年第10期AT&M视界AT&MFIELDOFVISION毂为研究对象。将A356.2铝锭熔化后，在750℃观结构细化，二次枝晶臂间距较小；后凝固部分随着左右出炉，加入细化剂、变质剂进行细化变质，除保温时间延长，晶粒呈长大趋势，二次枝晶臂间距尺气精炼后，通过低压铸造方法制成轮毂。按T6热寸增加。

5、处理工艺进行热处理，再经过机械加工、喷涂等制3.2拉伸试验成成品轮毂。其中，轮毂的热处理工艺为固溶温轮毂上、下轮缘在同一圆周方向上各取2个样度（535±5）℃、时间（6±0.5）h；时效温度为品，轮辐6个样品分别取自不同的辐条。相同部位不(155±5)℃、时间(4±0.5)h。同样品的各力学性能参数分别取平均值得出轮毂上不2.2试样制备及检测方法同取样位置的抗拉强度、屈服强度和伸长率的对比关在成品轮毂的上、下轮缘及轮辐处取样加工成系，见图3。拉伸试样，采用直径为5mm的标准圆柱形拉伸试样可见，铸造A356.2铝合金轮毂T6热处理后上、下在室温条件下进行拉伸试验，

6、测定材料的力学性能。轮缘的拉伸屈服强度大致相等，分别为220.54MPa、将拉伸断口的纵剖面用环氧树脂保护，并利用线切割222.83MPa，比轮辐高6%左右。下轮缘抗拉强度略低将断口沿拉伸轴向方向纵剖，将拉伸试验前原始组织于上轮缘，分别为289.94MPa、279.29MPa，轮辐和断口纵剖面经过打磨、抛光，采用0.5%氢氟酸水抗拉强度大幅度下降，比上轮缘低近20%。伸长率溶液进行腐蚀，之后在NikonE600POL型光学显微镜的变化趋势与抗拉强度相同，变化幅度更为明显，下观察显微组织。对每个样品不同视场的金相照片用成倍数关系。这主要是由于屈服强度主要由开启基体

7、ImageProPlus软件计算二次枝晶臂间距。采用扫描α-Al相的位错运动阻力决定，不同部位变化量相对电子显微镜观察拉伸试样的断口形貌及Quantax400较小。模具系统的优化设计将影响合金的凝固速率，型能谱仪测量微区成分。进而影响铸件内部的微观结构和缺陷类型及分布。根据低压铸造铝合金轮毂的浇注特点，即合金液由铸型3结果与讨论的中心由下而上充型并进行补缩，决定了浇注后铝液3.1二次枝晶臂间距在型腔中必须形成由型腔顶端到浇口杯的递增温度梯在拉伸试验前，轮毂不同部位微观组织见图1。度及由上轮缘到浇口杯的顺序凝固方式，即本试验的其中图1a、图1b，图1c、图1d，图

8、1e、图1f分别对取样部