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不同种类的回炉料对轮毂质量的影响

不同种类的回炉料对轮毂质量的影响

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作者：吴昊燕山大学

学位级别：硕士

本文以A356.2铸造铝合金为研究对象,以探究纯铝锭,100%废轮和100%铝屑回炉料对低压铸造产品性能的影响为目的,对所获得的轮毂毛坯化学成分,显微组织,细化变质效果,力学性能和可靠性进行分析和比较,对实际生产起到指导作用。针对相似轮型... 详细信息

本文以A356.2铸造铝合金为研究对象,以探究纯铝锭,100%废轮和100%铝屑回炉料对低压铸造产品性能的影响为目的,对所获得的轮毂毛坯化学成分,显微组织,细化变质效果,力学性能和可靠性进行分析和比较,对实际生产起到指导作用。针对相似轮型,采用成熟的相同的熔炼工艺,对所对应的不同原材料获得的铝液进行质量评价。通过对比可以看出无论是纯铝锭,废轮,还是铝屑熔化后的铝液,其化学成分均在工艺要求范围内。三种铝液的化学成分中Ti和Sr的含量变化最大,废轮的Ti和Sr含量较高,铝屑液中的元素成分普遍低于其他两种。铝屑炉内的铝液密度极低,铝锭铝液密度较好。纯铝锭熔化的铝液流动性最好,铝屑液流动性最差三种铝液的细化变质能力类似,其中废轮的细化变质能力较强。三种不同铝液在熔炉内取样后进行金属杂质检测后100%铝锭液的杂质含量较低,100%铝屑液杂质含量最高,但经过精炼处理后的三种铝液杂质含量差别不大。铝锭铝液成品率最高,铝屑液成品率最差,主要缺陷为缩松和夹渣。主要是由于其在熔炼过程中,铝屑液渣含量大,经过精炼后,大块的渣能够被去除,渣直径小于20μm的不易去除,这些未去除的渣悬浮于铝液内,并且不断长大,在压铸机保温炉内随着铝液进入轮毂中,造成报废。缩松的出现主要由于铝屑液流动性差,补缩能力不足导致。采用铝屑液时,轮毂取样的显微组织中能够观察到明显的小夹渣,这些夹渣不仅分布在晶界上(即团块状共晶体处),也分布在二次枝晶臂之间,少数也会被初生α-Al裹入晶内。三种铝液对应所生产的轮毂中,铝锭铝液其显微组织致密无缺陷,因此其力学性能最佳。而性能最差的铝屑液,因夹渣的存在,使其在拉伸变形的过程中,夹渣与基体变形不一致,导致夹渣与基体结合处易出现显微孔洞,孔洞的扩大形成裂纹源,最终导致非正常断裂。经过轮毂三大可靠性试验(弯曲疲劳试验、径向疲劳试验、13°冲击试验)表明,三种铝液生产的轮毂能够通过弯曲和径向疲劳试验,铝屑液生产的轮毂未能够通过冲击试验,断口显示其主要失效原因为夹杂物的影响。

关键词：铝锭液废轮铝屑液铝液质量过程性能显微组织可靠性

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