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新型高強(qiáng)度鋁合金鑄造底盤部件的發(fā)展

過去的幾年里，鋁合金材料開始應(yīng)用在如輪轂、轉(zhuǎn)向節(jié)等底盤部件上，但這也只限于高檔汽車和跑車。由于汽車輕量化要求的提高，鋁合金制底盤部件越來越多地滲透到中級轎車甚至緊湊型轎車上。

壓差鑄造（CPC）方法特別適用于生產(chǎn)如輪輞、轉(zhuǎn)向節(jié)等鋁材料的底盤部件。典型的A356或EN AC-42100使用AlSi7Mg鋁合金，其屈服強(qiáng)度＞260MPa，伸長率＞8%，并且可以進(jìn)行大量生產(chǎn)。雖然這種鋁合金有非常好的屈服強(qiáng)度，但其值仍需要進(jìn)一步提高以增加輕量化部件的使用潛能。

研究目的是通過發(fā)展一種新的鋁合金鑄造方法來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。除改進(jìn)Si和Mg的含量外，添加Cr元素也可以起到提高硬度的效果。在壓差鑄造中，經(jīng)過T6級熱處理后鑄件的屈服強(qiáng)度達(dá)到310MPa以上，并且伸長率達(dá)到7%。其結(jié)果與拉伸試驗(yàn)、高溫強(qiáng)度試驗(yàn)、耐腐蝕性檢測以及動、靜態(tài)測試的結(jié)果一致。

為發(fā)揮這種鋁合金在汽車輕量化上的潛能，開發(fā)了一種后驅(qū)高檔汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)產(chǎn)品（圖1），這是由AlSi7Mg0.3合金通過壓差鑄造的方法并進(jìn)行T6級熱處理生產(chǎn)的，其最小力學(xué)性能能夠滿足轉(zhuǎn)向節(jié)要求的最低值（表1）。

這種產(chǎn)品的動、靜態(tài)測試結(jié)果均滿足要求且可以進(jìn)行批量生產(chǎn)。

表1　轉(zhuǎn)向節(jié)力學(xué)性能要求的最低值(AlSi7Mg0.3合金)

Klaus Greven et al. SAE 2014-01-0999.

編譯：張冬冬