輪轂用Al-Zn-Mg-Cu鋁合金的開(kāi)發(fā)及熱處理研究.pdf

1、摩托車(chē)輪轂的加工方式為擠壓成型、焊接成圈，這就造成了摩托車(chē)輪轂用鋁合金不僅僅需要滿(mǎn)足高強(qiáng)度及耐疲勞性，而且要具有優(yōu)良的激光焊接性能。本文針對(duì)摩托車(chē)輪轂用Al-Zn-Mg-Cu鋁合金進(jìn)行展開(kāi)研究，旨在開(kāi)發(fā)一種性能適宜的輪轂用鋁合金成分及其熱處理制度。
　　本文的研究?jī)?nèi)容包括:以7050鋁合金為研究藍(lán)本，降低合金元素含量得到七種合金，首先判斷合金的過(guò)燒溫度，然后進(jìn)行均勻化、擠壓及固溶時(shí)效處理，通過(guò)對(duì)合金的組織及性能的考察，將不適宜的合

2、金剔除，對(duì)剩下的合金進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)及時(shí)效制度的展開(kāi)，通過(guò)對(duì)組織、力學(xué)性能及電導(dǎo)率的研究分析，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br>　　結(jié)果表明，Zr含量較少的合金再結(jié)晶比較明顯，七種合金鑄錠組織中均含有α-Al、η(MgZn2)等相，主要呈連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)狀分布在晶界。七種合金的過(guò)燒溫度在473℃-477℃之間，與常規(guī)7050鋁合金過(guò)燒溫度相差不大。均勻化處理過(guò)程中，采用三種（單級(jí)、雙級(jí)、三級(jí)）比較成熟的7050鋁合金均勻化熱處理工藝制度，隨著均勻化溫度的升高

3、以及采用多級(jí)均勻化制度，合金內(nèi)的非平衡共晶相逐漸溶解，殘余相面積百分比降低，電導(dǎo)率逐漸下降，硬度逐漸提高。三級(jí)均勻化(200℃/2h+460℃/6h+480℃/12h)為七種輪轂用鋁合金的最優(yōu)均勻化工藝制度。而且初步確定的四種輪轂用Al-Zn-Mg-Cu鋁合金具有很好的時(shí)效強(qiáng)化特性。
　　通過(guò)對(duì)單級(jí)時(shí)效的研究表明，四種合金中Zn、Mg含量較低的合金在120℃/24h時(shí)達(dá)到合金最大強(qiáng)度，而Zr和Cu含量較低的合金強(qiáng)度在經(jīng)過(guò)24h的時(shí)

4、效處理后隨時(shí)間延長(zhǎng)持續(xù)上升，但是此時(shí)兩種合金的延伸率僅有11.0％和10.0％。四種鋁合金經(jīng)三級(jí)時(shí)效制度處理后，與峰值時(shí)效相比，具有更好的綜合性能，合金在保證延伸率≥12％的情況下，其抗拉強(qiáng)度基本均大于650MPa。由于本課題研究目的為保證強(qiáng)度下盡可能提高延伸率及電導(dǎo)率，因此雙級(jí)時(shí)效為本課題考察重點(diǎn)，其中三種合金經(jīng)過(guò)100℃/5h+180℃/5h雙級(jí)時(shí)效處理后均能滿(mǎn)足要求，其中Zn含量較低的合金此時(shí)性能為:屈服強(qiáng)度549.4MPa、抗拉