提高2A14铝合金轮毂锻件力学性能的锻造工艺

提高2A14铝合金轮毂锻件力学性能的锻造工艺 提高2A14铝合金轮毂锻件力学性能的锻造 工艺 2006,Vo1.34,?5轻合金加工技术3l 提高2A14铝合金轮毂锻件力学性能的锻造工艺 张宏伟,牛占先,王秀华,孙迪,唐秀梅 (东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨15o06o) 摘要:为1广解决2A14铝台金轮毂模锻件生产过程中ft{现的j'7"-+性能偏低现象, 经过锻造工艺的对比试验,确定J,最 什锻造上艺,应用:牛产,使2Al4销合金轮毂模锻件力学性能得以提高,符合了标准 的要求. 关键词:2A14铝合金;轮毅;模锻件;l/J学性能;锻造 中图分类号:TG319文献标识码:A文章编号:1007—7235(2006)05—003l一04 Forgingtechnologyofimprovingmechamicalpropertiesof 2A14aluminiumalloydie—forgingforwhell ZHANGHong—wei,NIUZhan—xian,WANGXiu—hua,SUNDi,TANGXiu-mei (NortheastLightAlloyCo..Ltd..Harbin150060.China) Abstract:Fhepapel'istoSOIv(!the 【l13OIll(+lionofthtlowerlilt?(?hanicalpn~pertiesOU('till'inthepnul(J(Iil)rlpr1)('tofthe' 2A14 large—sizedahmlinumalhi),<lie—torgellhtdlslheoptimLnnfi,唧ngprol?PSSs 【(~ifieationhas1)endetennincdthnmghIhecolnparalfle lesLs(if'thetorgingpfoec~sses.LIlI(1h抽beenUSO(1inIhP【1rI)(hvetion.r}1ITIt!("?I10.I,icalIJ兀IIHtriesul,tlie2A14elluminumalloy<lie— Jbrge/l hul'shav}eIIilnproved,911dhaveI】1ttthPl【)ectivestan<larllrt,'lulrellletltS. Keywords:2A14O,hl[1"1inurealh,y:die一]orgedhu1)s;lI1P(rhartilalpropert~:Ibrging 2Al4台金属于Al一(:u—MgSi系,是拒硬铝合金中 加入si以改善其r艺性能而研制的合,它仃较高 的锻造性能,其强度与2024(LY12)合金的相近,足 2XXX系【f用较为广泛的合金.其工作温度 150,180,适用于制造空黼下作的高载荷复杂 的模锻件,如压缩机的叶轮,框架,配件,火箭的接 件和低温下工作的零件 我公司生产的2A14一r6铝合金轮毂模锻件用j 制造飞机轮毂.由于该模锻件对力学性能要求高, 懂广口J和高向力学性能与GJB235195标准中LDl0合 金的性能指标相比,强度高出l0N/rFire!,20N/Illlll!, 质大(65kg),形状复杂,型腔较深,H局部壁大 往生产过中出现'广力学性能偏低的现象,影响交 货期及用的使川..针埘}述问题,我f『J通过试验, 调整锻造工岂 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ,改善1广锻件的力性能,满足了 用户的使用要求, 1试验材料及 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 1.1试验用料 选择482IllIll规格半连续水冷铸造的2Al4台 金铸锭制取轮毂模锻件.其化学成分见表I 表l2A14铝合金轮毂模锻件的化学成分(质量分数) H他杂质 1,台计 O.530.68069 Al 余城 收稿日期:2006—02—20 第一作者简介:张宏伟(1970一),男,齐齐哈尔人,高级工程师 32LAFr轻合金加工技术2006,Vo1.34,No5 1.2力学性能目标值一95标准中同种合金性能指标的对比见表2,试样 2A14铝合金轮毂锻件力学性能指标与GJB2351取样位置见图1. 表2力学性能指标(最低值) 图1模锻件殛取样位置示意图 1.3试验过程 试验_r艺流程:配料一熔炼,半连续铸造一铸锭 锯切,车皮一加热一挤压+加热一自由锻造一模锻 一 固溶处删+时效一取样一成品检查 1.4试验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 重点从自由锻造工艺及锻造温度两方面进行试 验,研究提高2A14.T6钒合金轮毂模锻件力学性能 的方法. (1)F1巾锻造【艺方案分别用挤压毛料和铸 锭两种毛料进行自由锻造试验: 方案1:铸造毛料4)270nllnx450II]lIi,采用4次 镦粗,3次拔长工艺,然后模压(原工艺). 方案2:挤压毛料23Omill×620lllnl,采用接 镦粗工岂,然后模压. 方案3:挤压毛料23Omill×620lllm,采用3次 镦粗,2次拔K.1_艺(要求棒材在锻造过程中轴向始 终不变),然后模压 (2)锻造温度的控制.开锻温度分别为380~C, 4()(),420~(2,440~C,460,480?,保温1h,模具温 度郎为380?锻造工艺按方案3. (3)热处理试验及测试方案 将按上述自由锻造r岂力案得到的锻件,按每 种工艺方案取5组力学性能试样,分别标记后装入 同一淬火炉溶热处理淬火加热温度为500~C, 505oC,保温时间为2h,人工时效制度为155oC, J60?保温6h. 2试制结果与 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 2.1锻造工艺对轮毂模锻件力学性能的影响 锻造工艺方案需要根据坏料种类,锻件的形状 和尺寸及力学性能要求来选择.由于轮投模锻件的 力学性能要求很高,仅仅依菲铸锭镦粗和模锻变形 过程中的反挤变形其变形程度是远远够的冈 此,为_r使锻件达到充分而均匀的变形,首先采用方 案1l艺锻造,即4次镦粗,3次拔长岂,热处理后 锻件的性能测试结果见表3所示由衷3可见,各 方向强度差别大,说明变形程度较大,变形组织均 匀而标准中要求相比,显得横向性能高而纵向 性能和高向性能偏低 分析对轮毂模锻件力学性能的要求I::1f以看出, 模锻件的1#拉力试样方为锻坯的商向,2#越 J试样疗向为锻坯的径向,3#拉力试样方向为锻坯 的切向(参看图J),因此,为_r使锻件在各个方向上 得到合适的强度,考虑增打lI挤压变形I序,预先将铸 锭毛r}1铸造组织转变成挤压变形绀织,此后博进 行自由锻造及模锻变形,从而可以提高料的变形 程度,并且可以利用挤压棒材的纤维组织来提高模 戢什的力学性能. 表3原工艺生产的锻件的力学性能 2006,Vo1.34,No5轻合金加工技术TAFTr33 鉴于上述分析,根据轮毂模锻件体积计算所需 棒材的尺寸规格.为了提高挤压过程中的变形程 度,应尽量选择大挤压系数(小规格的棒材),但受到 轮毂模锻件尺寸规格的限制,考虑到锻造时的坯料 高径比不宜大于2.5,3.0,所以棒材直径尺寸规格 不可能太小,故选择q)230mm的棒材,此时棒材的 高径比已经达到2.7.由于棒材的挤压系数较小(仅 为4.72),为提高模锻件锻坯的变形程度,在模锻前 必须对棒料进行自由锻造.在锻造过程中分别采用 直接镦粗和3次镦粗,2次拔长工艺(要求棒材在锻 造过程中轴向始终不变)的两种不同的锻造方案. 采用此两种方案都是希望利用棒材的纤维组 织按照此两种锻造方案,在锻造过程中棒材的纵 向纤维组织就变成锻坯的纵向(径向)组织,也就 是模锻件的横向组织,I时模锻件的高向力学性能 也可以得到提高.同时,为r提高模锻件的纵向力 学性能,模锻过程中,利用反挤成形使锻坯边缘的 金属流向毛边槽,这样锻坯的纵向组织(也是俸材的 纵向纤维组织)又成为模锻件的纵向组织,从模锻 件的纵向强度得以提高.其锻造方案的示意图如图 2所示.采用上述两种锻造方案所生产的锻件的性 能测试结果见表4和表5.可以看出,采用方案2的 直接镦粗工艺所生产的锻件的性能较低,接近标准 值;而采用方案3所生产的锻件的强度性能值均超 过标准要求10N/mm一15N/mm以上.由此可以看 出,采用方案3锻造丁艺所生产的锻件各方向的力 学性能得到了合理的分配.这种新的锻造工艺在增 加了锻造毛坯的变形程度从而提高材料强度及塑性 的同时,又利用了棒材毛坯的纤维组织,进一步提高 l『模锻件的力学性能. 图2锻造示意图 表4方案2直接镦粗工艺生产的锻件力学性能 试样 试样 试样 #(纵)2#(横向)3#(尚) 455,465 452,469 47l,479 460,476 473,486 345,362 352,358 36l,363 344,356 349,365 l40 l54 l36,l5.() l32,l3.6 l2.0,l4.4 425,427 4l7,433 426,433 4l9,426 436,445 387,393 390,399 4l8,425 4【)3—4l1 4l5—42() 三种方案的工艺所生产的锻件性能对比见表6, 可见,铸锭先挤压再进行锻造的模锻件的组织,性能 要比铸锭直接锻造的模锻件有明显改善.增加挤压 工序,将毛坯由铸造组织变成变形组织,此后冉进行 自由锻造和模锻变形,这是提高性能指标的重要前 提因为铸锭经过一次大的挤变形,形成比较均 匀的纤维组织,即制品的纵向力学性能得到明显提 高.然后再经过3次镦'柑,2次拔K的锻造,使横,高 向的组织和性能得到进一步改善,完令达到标准的 要求. 6686O 55456 ,,,, 24O48 44444 266O6 99789 ,,,,, 64284 78768 34IAFTr轻合金加工技术2006,V01.34,No5 2.2锻造温度对轮毂模锻件力学性能的影响 锻造温度应按照合金的性质来确定.对于2A14 合会模锻件,为了扶得未再结晶的细晶组织,金属的 变形温度应尽可能控制高一但是,开锻温度过 高时,已变形过的坯料加热过程中将会发牛晶粒 急剧长大,结果使锻什的/J:性能降低.!J.表7所 示为锻造温度对2A14T6铝合金轮毂模锻件的纵向 力学性能的影响,可以看出,开锻温度低于400~(:或 l高于480~C,锻件均容易不裂,而开锻温度在420~C, 460~(:范围内,其强度随锻造温度的升高而提高,伸 长率则随湍度升高而略有降低,但均超过指杯要求; 当温度继续升高到480~C时,则2A14合金锻件的强 度将降低10N/nun:,20N/nmf.另外,2A14铝合会 在堂形过程s}J温度低晶粒长大得很快,容易形成粗 晶.为减少粗晶的产牛,在生产时我们严格控制歼 锻温度,使终锻温度保证在400'C以卜,从而减少r 粗品的产生.所以,2A14一lr6铝合会轮毅模锻件的锻 造温度确定为400~C,460~C,而开锻漏度应定为 440:,460?, 表7锻造温度对模锻件力学性能的影响 3结论 (1)通过试验及分析,将铸锭经过挤压变形,m 铸造组织变成变形组织,然后冉进行模锻变形,使力 学性能得到改善2A14铝合金模锻件采_I=f_j挤压,自 由锻造,模锻相绊l八的工艺,足提高其性能指标的蓖 要措施., (2)锻造温度对2A14铝合金T6状态模锻什的 最终力:性能自[{大影响,采用合理的锻造温度,开 锻温度,终锻温度均按『{1艮控制,可使模锻什的内 部质蛀,组织和性能完全符俞用J的耍求.. 参考文献: [1][苏]多巴特金.铝合金半成品的组织与性能[M].洪永先,谢继三,关学丰,等译.北 京:冶金工业出版社, l984. [2]《轻金属材料加rY-手册编写组.轻金属材料加工手册(下册)[M].北京:冶金工业 出版社,1979. 诺威力铝板带公司新建板材精密激光裁剪中心 诺威力铝板带公司(Novelislnc.)早些时候宣称将扩大汽车薄板生产能力, 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 投资330万欧元在其所属 的瑞士塞尔(Sierre)建一新的薄板裁剪中心该中心将采用顶尖先进技术对铝合金薄板进行精密裁剪,然后 冲压成形汽车外壳钣金件.生产线拥有全自动化的高速激光剪切系统,裁剪好的冲压坯料最大尺寸为2.2,n ×4m.与传统板料裁剪线不同之处是,该中心提供的坯料具有最为精密的尺寸偏差,可显着减少冲压件修边 废料量塞尔裁剪中心可于2006年中期投产,年生产能力为2×l06件诺威力公司在德国纳切特斯特德 (Nachtersted1)还有一个类似的裁剪中心,于2002年建成,是全球首家这样的铝板裁剪企业.