輪轂用Al-Zn-Mg-Cu鋁合金的開發(fā)及熱處理研究.pdf

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

2、金剔除，對剩下的合金進行焊接實驗及時效制度的展開，通過對組織、力學性能及電導率的研究分析，達到實驗目的。
　　結果表明，Zr含量較少的合金再結晶比較明顯，七種合金鑄錠組織中均含有α-Al、η(MgZn2)等相，主要呈連續(xù)的網絡狀分布在晶界。七種合金的過燒溫度在473℃-477℃之間，與常規(guī)7050鋁合金過燒溫度相差不大。均勻化處理過程中，采用三種（單級、雙級、三級）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、以及采用多級均勻化制度，合金內的非平衡共晶相逐漸溶解，殘余相面積百分比降低，電導率逐漸下降，硬度逐漸提高。三級均勻化(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效強化特性。
　　通過對單級時效的研究表明，四種合金中Zn、Mg含量較低的合金在120℃/24h時達到合金最大強度，而Zr和Cu含量較低的合金強度在經過24h的時

4、效處理后隨時間延長持續(xù)上升，但是此時兩種合金的延伸率僅有11.0％和10.0％。四種鋁合金經三級時效制度處理后，與峰值時效相比，具有更好的綜合性能，合金在保證延伸率≥12％的情況下，其抗拉強度基本均大于650MPa。由于本課題研究目的為保證強度下盡可能提高延伸率及電導率，因此雙級時效為本課題考察重點，其中三種合金經過100℃/5h+180℃/5h雙級時效處理后均能滿足要求，其中Zn含量較低的合金此時性能為:屈服強度549.4MPa、抗拉