汽车轻量化-锻造铝合金
2019-01-14 14:52:52
摘要：能耗和节能减排成为社会发展的一个重要课题，汽车工业将怎样发展？锻造铝合金在汽车轻量化技术上能得到怎样的应用？ 关键词：汽车轻量化；铝合金锻造；无锡海特铝业有限公司 ABSTRACT： KEYWORDS:Lightweight of automobile,Aluminium forge,Wuxi Hatal aluminiumco.,ltd. 1引言 汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整体质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排放。目前在汽车轻量化技术中，铝合金，镁合金等轻金属材料，塑料，铝基复合材料，钛合金等都有应用。在金属材料中，铝合金由于材料的经济性，易加工成型等特点，已经在汽车轮毂，发动机，支架，壳体等零件中广泛应用；而铝合金锻造更是进一步提高有强度高，在同等条件下，可以减轻重量；轮圈，悬臂，转向，制动系统已经有锻造铝合金零件的应用。 2常用的锻造铝合得奖号和力学性能 表1：常用铝合得奖号和力学性能 *为了获取特殊的性能参数，可以适当增加合金配比比例。 *抗疲劳性能，蠕变性能等特殊性能要求，需要提供T651，T62，T351，T42，T451等状态。 3铝合金锻造的优越性 1） 重量轻； 2） 强度好； 3） 加工性能优良； 4） 外观漂亮； 5） 可循环利用，对环境危害小； 6） 良好的导热，导电性能； 7） 耐腐蚀性好。 4铝合金锻造在汽车零部件的典型应用 1） 锻造铝合金轮毂：用锻造工艺生产的轮毂，机械强度高，重量轻，散热好，对燃油消耗和轮胎损害都有很大帮助。 2） 悬挂系统控制臂：宝马、奔驰等高级轿车的悬挂系统中已经大量采用铝合金锻造件，包括控制臂拉杆，横梁，转向节，卡爪等。由于铝合金的优良性能和轻量化，中级轿车上已经部分采用，并有进一步发展的趋势，譬如帕萨特轿车，在前桥上就有6件拉杆件在应用。 3） 发动机活塞：美国Wiseco推出的锻造活塞在提高发动机动力方面广受赞誉，轻量化的锻造材料应用在汽车竞赛，摩托车竞赛上表现优异。 4） 其它应用方向：齿轮箱，变速箱，轴承座等。 5锻造铝合金内在质量要求 1） 锻造铝合金零件大多数都是安全件，又是大批量生产制造，对铝合金材料的内在质量要求非常高。锻造铝合金零件一般经过如下主要制造流程： 合金熔炼---铸造---挤压---锻造---热处理---机械加工 合金熔炼成分配比，除气，过滤，铸造逆偏析，挤压过程质量，锻造金属流线，热处理温度，时间，晶粒度控制，尺寸精度等等，需要非常系统的过程控制才能达到稳定，可靠的汽车安全零件。 2） 专业汽车锻造铝合金材料企业介绍：无锡海特铝业有限公司 无锡海特铝业是中国汽车用铝技术领导者，特别是在精密铝管技术上一直引导行业的发展。目前是大众，通用，奔驰，福特，雪铁龙，标致，丰田，本田等世界汽车制造巨头铝合金材料合格供应商。 海特铝业开发的铝镁硅锻造铝合金已经成功应用在汽车悬挂系统零件,该产品成功解决了从铝合金熔炼到挤压过程中的质量难题,并为锻造厂家找到材料经过锻造后性能降低和不稳定的原因。 公司拥有世界一流的浇铸技术和国内创先的铝挤压技术，全新的检测设备、严格的工艺规定、完善的培训系统和质量保证系统确保产品质量完全达到国内外客户的要求，并把国内汽车用铝管、棒、型材的质量提升到世界一流产品的水平。 公司通过了ISO/TS16949：2002质量体系认证，认证公司为德国DQS，产品面向的市场区域为国内市场及亚太地区。
浅谈铸造锻造铝合金轮毂
2018-12-25 13:45:32
随着时间的增长，铝合金轮毂的诸多优点也被越来越多的人认知和接受，装车量也随之提升。最近有卡友反应市面出现了一种相对便宜的铸造铝合金轮毂，那么这种铸造铝合金轮毂和锻造铝合金轮毂之间有什么差别呢？
铸造轮毂工艺相对简单 适合批量生产成本较低
低压铸造是生产铝轮毂的最基本方法，也比较经济，较为常见的有低压铸造和高反压模铸。低压铸造就是把熔化的金属浇铸在模子里成型并硬化，冷却后的毛坯再经过车床精细加工抛光的程序最终得到成品。
高反压铸造是较为先进的铸造方法，用高真空产生的吸力把溶化后的金属吸进模具，这样做有利于保持恒温和排除杂质，铸件内没有气孔而且密度均匀，强度相对低压铸造更高。铸造工艺流程相对简单适合大批量生产有利降低成本。
锻造轮毂工艺复杂 成本较高但性能更好
锻造是目前制造铝轮毂的最先进的方法，锻造铝合金轮毂是以一定的压力把一块铝锭在热状态下，用大型锻压机反复锻压成一个轮毂毛坯。锻压过后再对毛坯进行旋压处理，这道工序的作用就是把轮圈的宽度进行拉伸，以达到对应标准，经过旋压工艺过后轮毂已基本成型，之后再经过车床精加工，打磨喷漆之后就能得到成品铝合金轮毂。
正因为锻造工艺复杂，锻造设备昂贵，（一台大型锻压机的成本就要数千万元），所以锻造轮毂的成本也就相对较高。
金相分析 锻造轮毂性能更好
图中我们可以看到下面锻造轮毂的切面非常的光滑，金属晶粒排列紧密无粗糙感，而铸造的铝合金轮毂金属晶粒排列松散，同时金属颗粒较大切面有很强的粗糙感。 在显微镜下观察，右侧铸造轮毂金属分子排列松散颗粒较大，左侧锻造铝合金轮毂的金属分子排列非常紧密。金属分子排列的越紧密，轮毂的韧性就越高，抗冲击力，强度，承载性就越好。 外观难以区分 重量有差别
锻造轮毂和铸造轮毂在外观上几乎无法分别，只是在金属特性上有较大差别，锻造轮毂的韧性，抗冲击力，强度，承载能力相对铸造轮毂更高，两者在散热性能上没有太大的差别。但是铸造轮毂普遍要比锻造轮毂重20%左右。
编后语
虽然铸造铝合金轮毂和锻造铝合金轮毂对比有些许差别，但用最新工艺生产的铸造轮合金轮毂的性能性能已经很接近锻造轮毂，卡友们可根据自己的车辆工况选择合适自己的铝合金轮毂，但要谨防一些无良商家用铸造轮毂冒充锻造轮毂销售。
铝合金加工
2017-06-06 17:50:10
铝合金的加工工艺,硅对硬质合金有腐蚀作用。虽然一般将超过12%Si的铝合金称为高硅铝合金，推荐使用金刚石刀具，但这不是绝对的，硅含量逐渐增多对刀具的破坏力也逐渐加大。因此有些厂商在硅含量超过8%时就推荐使用金刚石刀具。 硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间，既可以使用普通硬质合金，也可以使用金刚石刀具。但使用硬质合金应使用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具。因为PVD方法和小的膜层厚度使刀具保持较锋利的切削刃成为可能(否则为避免膜层在刃口处异常长大需要对刃口进行足够的钝化，切铝合金就会不够锋利)，而膜层材料含铝可能使刀片膜层与工件材料发生亲合作用而破坏膜层与刀具基体的结合。因为目前的超硬镀层多为铝、氮、钛三者的化合物，可能会因硬质合金基体随膜层剥落时少量剥落造成崩刃。 铝合金是工业中应用最广泛的一类
有色金属
结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小（ρ=2.7g/m3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。 更多有关铝合金加工请详见于上海
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铝合金锻造的修伤工艺
2019-01-15 09:51:35
修伤是铝合金模锻工艺中的重要一环。由于铝合金在高温下较软，粘性大，流动性差，容易粘模并产生各种表面缺陷(折叠、毛刺、裂纹等)，在进行下一道工序前，必须打磨、修伤，将表面缺陷清除干净，否则在后续工序中缺陷将进一步扩大，甚至引起锻件报废。
修伤用的工具有风动砂轮机、风动小铣刀、电动小铣刀及扁铲等。修伤前先经腐蚀查清缺陷部位，修伤处要圆滑过渡，其宽度应为深度的5～10倍。
铜合金锻造
2017-06-06 17:50:05
铜合金锻造温度和加热规范(冶金) 各金种类 合金牌号 锻造温度/℃ 加热温度+10/-20℃ 保温时间min·mm-1 始 锻 终 锻 黄铜 HPb59-1 720 650 720 0.6 HPb60-1 810 650 810 H62, H68 810 650 810 H70 840 700 840 H80 860 700 860 H90 890 700 890 H96 920 750 920 青铜 QAl9-2，QAl9-4 890 700 890 0.7 QAl10-3-1.5 840 700 840 QAl10-4-4 890 750 890 QBe2.5 740 650 740 0.6 QSi1-3 870 700 700 0.7 QSi3-1 790 700 630 QCd1.0，QMn5 840 650 650 0.6 QSn6.5-0.4QSn7-0.2 790 700 700 0.7 紫 铜 T1，T2，T3，T4，T5 900 650 900 0.6 白 铜 B19 1000 850 1000
锻造铝合金分类及性能比较
2018-12-29 16:56:48
铝合金可分为锻铝和铸铝两类。
锻铝是对未熔化的铝坯进行热加工或冷加工成型，铸铝是将熔化的铝液倒入模具再将其铸造成型。
锻造铝合金牌号命名规则是由美国铝业协会( AA) 于1954 年提出的，现已被广泛接受并采用，我国也采纳并沿用了该命名方法，并借鉴美国规范的状态代号制订了相关规范。不同牌号的锻造铝合金的强度、延展性、耐腐蚀性等特性由于其化学成分( 铝元素和其他少量添加元素) 含量的差异而有所不同。其中4xxx 系列主要用于焊接材料，未纳入比较范围。除化学成分的影响外，锻造铝合金的后续处理方法也会对其力学性能带来很大影响。在各系铝合金中，2xxx、6xxx 和7xxx 系列是可热处理铝合金，通常使用热处理加工方法( T) ；其他各系为非热处理铝合金，常使用冷加工硬化( H) 等方法进行处理。6xxx 系列中含有镁和硅元素，该系列铝合金具有良好的耐腐蚀性和与Q235 钢材相近的强度，并且易于挤压成型，建筑结构中使用的大部分铝合金型材均属该系列，如6061-T6 铝合金，被广泛应用于铝合金空间结构中。
加工钛及钛合金的锻造加热温度(物理性质)
2019-01-25 15:50:11
加工钛及钛合金的锻造加热温度(物理性质) 编号（α+β）/β相变点/℃铸锭变形坯料成品加热温度/℃终锻温度/≮℃加热温度/℃终锻温度/℃加热温度/℃终锻温度/≮℃TA1890-9201000-1020750900-950700850-880700TA2890-9201000-1020750900-950700850-880700TA3890-9201000-1020750900-950700850-880700TA4960-98011508501030-1050800——TA5980-10001080-11508501000-1050800——TA61000-10201150-12009001050-1100850980-1020800TA71000-10201150-12009001050-1100850980-1020800TB27501140-11608501090-1100800990-1010800TC1910-9301000-1020750900-950750850-880750TC2920-9401000-1020800900-950800850-900750TC3960-9701100-1150850950-1050800950-970750TC4980-9901100-1150850960-1100800950-970750TC6950-9801150-11808501000-1050800950-980800TC91000-10201140-11608501050-1080800950-970800TC109351100-11508001000-1050800930-940800
锻造黄铜
2017-06-06 17:50:01
锻造黄铜是通过利用锻压机械对黄铜坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件产品。锻造是锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除黄铜在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的黄铜流线，锻造黄铜的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻造黄铜。 锻造黄铜材料的原始状态有棒料、铸锭、黄铜粉末和液态黄铜。 黄铜在变形前的横断面积与变形后的横断面积之比称为锻造比。正确地选择锻造比、合理的加热温度及保温时间、合理的始锻温度和终锻温度、合理的变形量及变形速度对提高锻造黄铜产品质量、降低成本有很大关系。 一般的中小型锻造黄铜都用圆形或方形棒料作为坯料。棒料的晶粒组织和机械性能均匀、良好，形状和尺寸准确，表面质量好，便于组织批量生产。只要合理控制加热温度和变形条件，不需要大的锻造变形就能锻出性能优良的锻造黄铜。 黄铜是由铜和锌所组成的合金。如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。如果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。如由铅、锡、锰、镍、铁、硅组成的铜合金。黄铜有较强的耐磨性能。特殊黄铜又叫特种黄铜，它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较突出。由黄铜所拉成的无缝铜管，质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材，铸造零件等。含铜在62%～68%，塑性强，制造耐压设备等。 更多关于锻造黄铜的资讯，请登录上海
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铝合金加工厂
2017-06-06 17:50:10
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结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小（ρ=2.7g/m3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。 铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。 铝合金分两大类：铸造铝合金，在铸态下使用；变形铝合金，能承受压力加工，。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。 铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金。形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。 一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。 铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金，铝锌合金和铝稀士合金，其中铝硅合金又有简单铝硅合金（不能热处理强化，力学性能较低，铸造性能好），特殊铝硅合金（可热处理强化，力学性能较高，铸造性能良好）。 更多有关铝合金加工厂请详见于上海
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铝合金加工应力如何消除？
2019-01-09 09:34:23
铝合金是工业中应用较广泛的一类有色金属结构材料，铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中大量应用。
铝合金在工艺加工尤其机加工过程中容易产生较大的应力变形导致尺寸超差报废，一些没有在当时变形超差的也往往在装机后产生变形导致更大的系统问题。现行的几种铝合金去应力方法包括热时效去应力、振动时效去应力、机械拉伸、装模校正及深冷复合去应力等方法。
热时效去应力一般针对中小零件，是一种传统的去应力方法，由于很多铝合金材料对温度非常敏感，所以限制了时效温度不能太高，否则将降低材料的强度。所以通常热时效在不高于200℃温度进行，因此去应力效果只能去除大约10-35%。
振动时效去应力是利用一受控振动能量通过夹持在被加工产品表面的激振器作用于被加工产品，在某一特定频率下进行振动处理，从而达到释放、降低工件残余应力的目的。该种加工方法常见于大型结构件、焊接及铸造件的去应力处理，去除效果大约在50-60%。
机械拉伸法消除应力的原理是将淬火后的铝合金板材,沿轧制方向施加一定量的较久拉伸塑性变形,使拉伸应力与原来的淬火残余应力叠加后发生塑性变形,使残余应力得以缓和与释放。有关研究结果表明,机械拉伸法较高可消除90%以上的残余应力。但该种方法仅适合于形状简单的零件,且对拉伸前铝合金板材的组织均匀性要求较高,多用于铝加工工厂。
装模校正冷压法是在一个特制的精整模具中,通过严格控制的限量冷整形来消除复杂形状铝合金模锻件中的残余应力，该种方法是调整而不是消除零件的整体应力水平,它使铝合金产品上某些部位的残余应力得到释放的同时,有可能使其他部位的残余应力增大。另外,鉴于工件本来就己存在很大的残余应力,模压变形量过大将可能引起冷作硬化、裂纹和断裂;而变形过小则使应力消除效果不佳，而且通制作整形模具的成本也较高，整形操作的难度也较大，因此该种方法的局限性是在实际操作中难以应用。
铍铜合金冷锻造
