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新型高強度鋁合金鑄造底盤部件的發(fā)展
過去的幾年里,鋁合金材料開始應用在如輪轂、轉(zhuǎn)向節(jié)等底盤部件上,但這也只限于高檔汽車和跑車。由于汽車輕量化要求的提高,鋁合金制底盤部件越來越多地滲透到中級轎車甚至緊湊型轎車上。
壓差鑄造(CPC)方法特別適用于生產(chǎn)如輪輞、轉(zhuǎn)向節(jié)等鋁材料的底盤部件。典型的A356或EN AC-42100使用AlSi7Mg鋁合金,其屈服強度>260MPa,伸長率>8%,并且可以進行大量生產(chǎn)。雖然這種鋁合金有非常好的屈服強度,但其值仍需要進一步提高以增加輕量化部件的使用潛能。
研究目的是通過發(fā)展一種新的鋁合金鑄造方法來實現(xiàn)這一目標。除改進Si和Mg的含量外,添加Cr元素也可以起到提高硬度的效果。在壓差鑄造中,經(jīng)過T6級熱處理后鑄件的屈服強度達到310MPa以上,并且伸長率達到7%。其結(jié)果與拉伸試驗、高溫強度試驗、耐腐蝕性檢測以及動、靜態(tài)測試的結(jié)果一致。
為發(fā)揮這種鋁合金在汽車輕量化上的潛能,開發(fā)了一種后驅(qū)高檔汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)產(chǎn)品(圖1),這是由AlSi7Mg0.3合金通過壓差鑄造的方法并進行T6級熱處理生產(chǎn)的,其最小力學性能能夠滿足轉(zhuǎn)向節(jié)要求的最低值(表1)。
這種產(chǎn)品的動、靜態(tài)測試結(jié)果均滿足要求且可以進行批量生產(chǎn)。
表1 轉(zhuǎn)向節(jié)力學性能要求的最低值(AlSi7Mg0.3合金)
Klaus Greven et al. SAE 2014-01-0999.
編譯:張冬冬