提高A109铝合金轮毂锻件力学性能的工艺研究

发布时间：2017-08-06 08:02

  本文关键词：提高A109铝合金轮毂锻件力学性能的工艺研究

  更多相关文章： 铝合金轮毂 锻造工艺 热处理 力学性能 粗晶

【摘要】：随着航空事业的高速发展,对飞机安全性的要求不断提高,轮毂作为飞机起飞和降落的主要受力部件,对其各项力学性能的要求也不断提高。由此,铝合金轮毂的密度小、热导率高、减震效果明显、成型性好的特点就尤为突出。本文以A109铝合金轮毂为研究对象,通过改变锻造工艺、热处理工艺,以及控制粗晶并提出更加高效、严谨的操作方法来整体提高其力学性能和成品率。将依据原工艺与新工艺所生产的轮毂在不同位置取样,将试样进行力学性能的测试,比较二者力学性能的优劣,结果表明,将铸锭3次镦粗、2次拔长后模压的新工艺对轮毂锻件的力学性能提升更大。此外,将锻件的锻造温度区间确定为400~460 oC,而开锻温度区间应定为440~460 oC,终锻温度保证在400 oC以上,可使模锻件的内部质量和性能得到显著提高。通过对试样选取不同时效温度、保温时间后,对其力学性能的数值进行比较分析,结果表明,试件时效温度为155 oC,保温时间为10 h时,轮毂模锻件的力学性能稳定。通过多组试件改变挤压温度、模具温度、模锻道次,来观察粗晶的长大情况,从而得出,挤压温度控制在410~440 oC,模具温度应控制在400~450 oC,模锻道次控制在2次左右,尽量不超过4次,可有效控制粗晶。在多次加工轮毂的过程中对各个工序进行改变和尝试,总结出能有效提高轮毂成品率的优化工艺流程:将铸锭定温470 oC,保温6 h以上,反挤压,在自由锻压力机上,模具定温450 oC,使用300 mm的锻钳,进行倒小棱后压至300 mm,在镗床上钻孔、镗孔,热处理后进行验收。
【关键词】：铝合金轮毂 锻造工艺 热处理 力学性能 粗晶
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V261.32
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 引言10
• 1.2 研究背景10
• 1.3 铝合金轮毂的发展现状10-11
• 1.4 本文研究内容11-13
• 第2章 提高A109力学性能的锻造工艺13-19
• 2.1 引言13
• 2.2 试验材料及方法13-15
• 2.2.1 试验用料13
• 2.2.2 力学性能目标值13-14
• 2.2.3 试验过程14
• 2.2.4 试验方法14-15
• 2.3 试制结果与分析15-18
• 2.3.1 锻造工艺对轮毂模锻件力学性能的影响15-18
• 2.3.2 锻造温度对轮毂模锻件力学性能的影响18
• 2.4 本章小结18-19
• 第3章 提高A109力学性能的热处理工艺19-24
• 3.1 引言19
• 3.2 试验过程19-20
• 3.2.1 试验材料制备19-20
• 3.2.2 试验方案20
• 3.3 试验结果分析20-23
• 3.3.1 常温力学性能20-21
• 3.3.2 时效制度对性能的影响21-23
• 3.4 本章小结23-24
• 第4章 LD5-1 合金A109轮毂模锻件优质操作法24-35
• 4.1 引言24
• 4.2 操作过程24-34
• 4.2.1 挤压、取样及毛料车皮24-27
• 4.2.2 锻造及锻坯修伤27-28
• 4.2.3 毛压及毛压件镗孔28
• 4.2.4 终压及终压后的蚀洗修伤28-32
• 4.2.5 热处理及取样验收32-34
• 4.3 本章小结34-35
• 第5章 A109轮毂模锻件粗晶缺陷及解决措施35-46
• 5.1 引言35
• 5.2 A109所用铸锭的粗大晶粒的产生及消除35-37
• 5.2.1 粗大晶粒的宏观组织特征35-36
• 5.2.2 粗大晶粒的显微组织特征36
• 5.2.3 粗大晶粒的形成机理36
• 5.2.4 粗大晶粒防止措施36
• 5.2.5 粗大晶粒对性能的影响36-37
• 5.3 A109所用挤压棒材的粗晶环的产生及消除37-45
• 5.3.1 粗晶宏观组织及分布规律39-40
• 5.3.2 粗晶区的显微组织40-43
• 5.3.3 A109轮毂模锻件粗晶产生的部位及原因43-45
• 5.4 本章小结45-46
• 结论46-47
• 参考文献47-50
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文50-51
• 致谢51

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本文编号：628978