鋁合金論文鋁合金渦旋盤鍛件組織性能研究

1、4032鋁合金論文：4032鋁合金渦旋盤鍛件組織性能研究【中文摘要】隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，能源短缺與環(huán)境污染已成為汽車工業(yè)所面臨的主要難題。輕量化已成為汽車行業(yè)節(jié)能減排的重要目標(biāo)和手段，鋁硅合金做為輕質(zhì)材料以其優(yōu)良的性能被廣泛用于汽車制造業(yè)中，其精密鍛造工藝在過去的十幾年中得到了廣泛而深入的研究，近年來，隨著汽車工業(yè)對(duì)零部件使用性能要求的不斷提高，鋁硅合金的鍛件組織性能控制研究越來越受到人們的關(guān)注。渦旋盤是汽車空調(diào)壓縮機(jī)的核心零件，在使用中要求有良好的靜態(tài)強(qiáng)度以及耐磨性和塑韌性等，其主要的制造材料是4032鋁合金，該合金屬于鋁硅系合金，其中Si含量在12%左右，以共晶Si形式存在，具有密度小

2、、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性好、熱傳導(dǎo)性好等優(yōu)點(diǎn)。本文首先研究了4032鋁合金的原始材料，及其不同熱處理工藝下的顯微組織變化規(guī)律，結(jié)果表明，4032鋁合金在520下固溶3.5h，其強(qiáng)化相顆粒能夠基本溶入基底，且Si形貌不會(huì)發(fā)生明顯變化而對(duì)材料產(chǎn)生不利影響，在150165時(shí)效810h，強(qiáng)化相又會(huì)再次析出并且不會(huì)發(fā)生回溶或者Si顆粒粗化長(zhǎng)大。為了制定渦旋盤最佳的熱處理工藝，本文進(jìn)行了4032鋁合金的擠壓實(shí)驗(yàn)，選擇了與渦旋盤擠壓實(shí)驗(yàn)相同的擠壓比。研究了不同時(shí)效制度對(duì)擠壓棒材力學(xué)性能的影響，包括拉伸性能、沖擊韌性、硬度、耐磨性等的測(cè)試，結(jié)合渦旋盤實(shí)際使用時(shí)所需要的性能，發(fā)現(xiàn)在165時(shí)效810h，擠壓棒材具有

3、比較好的綜合機(jī)械性能。本文還對(duì)渦旋盤鍛件的成形質(zhì)量進(jìn)行了研究，分析了實(shí)際生產(chǎn)中，渦旋盤存在的渦旋齒高度不一致，表面凹凸不平，流線不順、露頭等缺陷產(chǎn)生的原因，并提出了解決措施。通過對(duì)渦旋盤鍛件進(jìn)行熱處理，發(fā)現(xiàn)在520下固溶3.5h，165時(shí)效8h的熱處理工藝下，渦旋齒顯微組織熱處理效果較明顯。通過對(duì)渦旋盤進(jìn)行性能測(cè)試，證明其能夠很好滿足使用要求?！居⑽恼縍ecently, with the rapidly development of auto industry, people pay moreattention to lighting vehicle, and high silicon a

4、luminum alloy are widely used in automanufacturers because of its excellent mechanical properties. The forging technologyof high silicon aluminum has been researched widely by people, now people beganto research about the microstructures and mechanical properties of forgings.The material of this art

5、icle researching about is 4032 aluminum alloy which isthe material of scroll in auto air conditioning, this material has good performances instrength, wear and so on. Firstly, this article researched the microstructure evolutionof 4032 alloy by heat treatment. This alloy contains Si 12% which showed

6、 granularmorphology, and some secondary phase Mg2Si, Al2Cu which enhance the alloy.Under 520solution and keep 3.5 hours, the secondary phases could totallydissolved into Al base and the Si particles wouldnt grow up. Under 150165aging for 810 hours, the secondary phases could separate out again and t

7、he Siwouldnt change its morphology.For further define the method of heat treatment to 4032 aluminum alloy, thisarticle made mechanical properties test to the bar of 4032 aluminum allov whichwere heated. The mechanical properties test included: strength, toughness, hardness,wear. Through testing, acc

8、ording the actual work needs of scroll, we founded thealloy has better mechanical properties under 165aging 8 hours.Through researching the molding quality of 4032 aluminum allov scroll, wefound that: the height of scroll would be different if the counterpressure wasntenough; and the streamline of s

9、croll bended because of the deformation. Addressthese issues above, we analysis the reason and proposed improvements. Then weheated the scroll by 520solution 3.5 hours and 165aging 8 hours, throughobserving microstructure ,we found the effect of heat treatment is obvious. But wealso found as-cast mi

10、crostructure in scroll, and part of microstructure had directions.Then we test mechanical properties of scroll, its mechanical properties meet therequirements of scroll, and are nearly to the 4032 aluminum allov bar, so we couldimprove the heat treatment.【關(guān)鍵詞】4032鋁合金 渦旋盤 固溶時(shí)效 性能【英文關(guān)鍵詞】4032 aluminum

11、allov Scroll Heat treatment Mechanical property【目錄】4032鋁合金渦旋盤鍛件組織性能研究 摘要 4-5 ABSTRACT 5 第1章 緒論 9-20 1.1 引言 9 1.2 鋁硅合金的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀 9-11 1.3 鋁合金熱處理國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 11-13 1.4 渦旋盤成形工藝國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 13-15 1.5 鍛件缺陷及組織性能研究概況 15-18 1.5.1 鋁合金鍛造過程中常見的缺陷及分析 15-17 1.5.2 有限元模擬在鍛造缺陷分析中的應(yīng)用 17-18 1.5.3 鍛件組織性能研究概況 18 1.6 本課題的研究目的和內(nèi)容 18

12、-20 第2章 試驗(yàn)材料及研究方法 20-28 2.1 試驗(yàn)材料 20-25 2.1.1 熒光成分分析 20-21 2.1.2 X 射線衍射分析 21-22 2.1.3 4032 鋁合金原始材料組織分析 22-25 2.2 擠壓工藝 25 2.3 熱處理實(shí)驗(yàn) 25-26 2.4 性能測(cè)試實(shí)驗(yàn) 26-28 第3章 固溶時(shí)效對(duì)4032 鋁合金顯微組織的影響 28-40 3.1 引言 28 3.2 固溶處理制度對(duì)4032 鋁合金顯微組織的影響 28-34 3.2.1 固溶處理方案 28-29 3.2.2 固溶溫度對(duì)4032 鋁合金顯微組織的影響 29-32 3.2.3 固溶時(shí)間對(duì)4032 鋁合金顯微

13、組織的影響 32-34 3.3 時(shí)效處理制度對(duì)4032 鋁合金顯微組織的影響 34-39 3.3.1 時(shí)效處理方案 34-35 3.3.2 時(shí)效溫度對(duì)4032 鋁合金顯微組織的影響 35-36 3.3.3 時(shí)效時(shí)間對(duì)4032 鋁合金顯微組織的影響 36-39 3.4 本章小結(jié) 39-40 第4章 4032 鋁合金擠壓工藝及性能分析 40-54 4.1 引言 40 4.2 4032 鋁合金擠壓工藝 40-42 4.3 4032 鋁合金擠壓棒材性能測(cè)試 42-50 4.3.1 時(shí)效溫度對(duì)4032 鋁合金擠壓棒材性能的影響 42-46 4.3.2 時(shí)效時(shí)間對(duì)4032 鋁合金擠壓棒材性能的影響 46-50 4.4 4032 鋁合金棒材耐磨性研究 50-52 4.5 本章小結(jié) 52-54 第5章 4032 鋁合金渦旋盤鍛件質(zhì)量分析 54-71 5.1 引言 54 5.2 渦旋盤尺寸精度分析 54-58 5.2.1 渦旋盤壁厚尺寸精度分析 55-56 5.2.2 渦旋齒高度的尺寸精度分析 56-58 5.2.3 渦旋盤端面平整度分析 58 5.3 渦旋盤形狀精度分析 58-61 5.3.1 充填不滿缺陷 59-60 5.3.2 表面缺陷分