模具冷卻方式對輪轂組織及性能的影響.pdf

1、本文研究對象為A356.2鑄造鋁合金，以不同的冷卻狀態(tài)模具生產(chǎn)方法，探究低壓鑄造過程中，對產(chǎn)品性能的影響為目的，采用風冷卻模具和水冷卻模具為手段，對所獲得的輪轂毛坯顯微組織和力學性能進行分析和比較，并對比了不同冷卻方式對輪轂生產(chǎn)效率的影響。
　　針對相似輪型，采用成熟的風冷工藝和水冷工藝參數(shù)，對所對應的模具獲得的輪轂進行顯微組織和力學性能進行研究。無論是風冷還是水冷模具下獲得的輪轂，其α-Al與Si相大小是與取樣的所在位置有關的。

2、按照α-Al與Si相的由大到小排序分別為輪心部位、輪輻、內輪緣、輪輞、外輪緣，這是與各部分的冷卻先后順序和冷卻速率有關的。對應的各部分的力學性能排序與顯微組織排序相同，由最強力學性能至最弱依次為外輪緣、輪輞、內輪緣、輪輻、輪心部位。
　　與風冷模具相比較，水冷模具由于其導熱系數(shù)大，鋁液在進入模具型腔并成型后，通過水冷的方式，在保證順序凝固的前提下，水冷模具中毛坯冷卻速率大，α-Al細小，二次枝晶小并且枝晶間距小，Si相呈現(xiàn)出短圓棒

3、狀。而風冷模具下獲得的輪轂毛坯顯微組織中，二次枝晶較大，Si相與水冷模具下獲得的輪轂組織相比，呈現(xiàn)出較長的圓棒狀。通過對比相同位置的風冷輪轂與水冷輪轂力學性能取樣可以發(fā)現(xiàn)，水冷模具下獲得的輪轂力學性能與風冷相比抗拉強度提高7％，輪心延伸率提高50%。
　　經(jīng)過輪轂產(chǎn)品的功能可靠性試驗（彎曲疲勞試驗、徑向疲勞試驗、13°沖擊試驗）驗證，不管是風冷還是水冷輪轂，均能夠通過上述三大評定試驗，對于輪轂的日常使用，兩種工藝均能夠滿足要求。但