高强韧Al-Mg-Si-Mn合金压铸件的微观组织偏析与力学性能.pdf

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1、Dec.2014VOI.63N0.12垂:帅煮},“■,、,_■“●~’,、·‘·6■■■w■’^叮{新材料·新工艺{‘、^,~‘●■‘,’^■~■r●、,■_■P’n●~^■、■一高强韧Al—Mg—Si—Mn合金压铸件的微观组织偏析与力学性能吴树森,胡祖麒,万里,吕书林(华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074)摘要:对汽车用高强韧压铸A1.5Mg一2si—Mn合金的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,Al一5Mg一2si—Mn合金压铸组织主要包括:枝晶和颗粒状的大尺寸d。.A1晶粒,细小圆整的d:.Al晶粒以及[A1+Mg:si]共晶区,共晶区比

2、例约为30%。压铸件存在组织不均匀性,在铸件的表面观察到厚度为50~80斗m的表面层,在表面层与内部组织之间则被表面边界层分开。压铸圆棒试样的铸态抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到350MPa,204MPa和13.8%,断口上则存在大量的解理台阶结构。关键词:铝合金;压力铸造;微观组织;力学性能中图分类号:TG292文献标识码:A文章编号:1001—4977(2014)12一1197—05MicrOstruCtureSegregatiOnandMeChanicalPrOpertieSOfHigh-TOughneSSAl_Mg—SI_MnA¨OyDieCaStings、VUShu—

3、sen,HUZu—qi,WANLi,LUShu—lin(stateKeyLabofMaterialsPmcessingandDie&MouldTechnology,HuaZhonguniVers时ofscienceandTechn0109y,Wuhan430074,Hubei,China)Abstract:Inthispaper’microstructureandmechanicalpropertiesofhi曲toug王111essdiecastAl一5Mg一2Si-Mnalloy,whichisusedinautomobiles,werestudiedTheresultsin

4、dicatethatmicrostmctureofA1—5Mg一2Si—Mnalloyconsistsofcoarseden“tic/spherical仅l—Al乒ains,finesize仅2一Algrainsand[Al+M&Si]eutecticregion.Volume触ctionoftheeutecticregionisabout30%.Themicrostnlctureofdiecastingsisun—unifom,andthesurf.acelayerisobservedanditsthicknessisranged仔om50仙mto80¨m.Moreover’s

5、urfacelayerandtheinnerregionares印aratedbythesu血cebounda巧layer.Tensiles仃en昏ll,yieldstren舀handelongationofroundedtest-barsdiecastingsare350MPa,204MPaand13.8%respectiVely.NumerouscleaVagestepsareobseⅣedinthetensile丘acnJresurf-ace.1时wo砌s:aluminumalloy;highpressurediecasting;microstmcture;mechanic

6、alpropeny近年来,汽车行业的发展加剧了能源消耗和空气污染,因此目前对于汽车轻量化的要求十分迫切。压力铸造技术可以用于制造表面质量好,尺寸精度高以及结构复杂的薄壁零件,因此被广泛应用于汽车领域【1.2]。然而,由于压铸过程中金属液高速流动造成铸件内部存在大量气孔缺陷,导致铸件塑性较差,因此压铸件通常只能用作功能件,如变速箱壳体,油底壳等。随着高真空压铸技术的发展,压铸件内部的气孔缺陷有望得到改善【3】,因此,制造出大尺寸、高性能的压铸结构件是我国压铸产业未来发展的主流方向之一。目前,我国压铸产业中常用压铸铝合金(如A380,ADcl0和ADCl2等)中Fe含量约为l%,这是

7、为了改善合金粘模倾向和铸件强度。同时,Fe元素的存在也导致针状或板条状富铁相(如Al,Fe,B—A15FeSi等)的形成,严重割裂基体,降低铸件韧性(4】。因此,高强韧压铸铝合金的开发需要提高压铸件的韧性。德国和日本先后开发出多种高强韧压铸铝合金,如Auml一2,Aural一3,Silafont一36⑩,Magsimal.59⑧和Castasil.37⑩,其中大部分合金均为Al—si系或者A1.si.Mg系合金,在配合真空压铸技术和适当的热处理工艺后可以制造出车门内板,A柱以及横

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