新型高強度鋁合金鑄造底盤部件的發展

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新型高強度鋁合金鑄造底盤部件的發展

過去的幾年里，鋁合金材料開始應用在如輪轂、轉向節等底盤部件上，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如輪輞、轉向節等鋁材料的底盤部件。典型的A356或EN AC-42100使用AlSi7Mg鋁合金，其屈服強度＞260MPa，伸長率＞8%，并且可以進行大量生產。雖然這種鋁合金有非常好的屈服強度，但其值仍需要進一步提高以增加輕量化部件的使用潛能。

研究目的是通過發展一種新的鋁合金鑄造方法來實現這一目標。除改進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，經過T6級熱處理后鑄件的屈服強度達到310MPa以上，并且伸長率達到7%。其結果與拉伸試驗、高溫強度試驗、耐腐蝕性檢測以及動、靜態測試的結果一致。

為發揮這種鋁合金在汽車輕量化上的潛能，開發了一種后驅高檔汽車的轉向節產品（圖1），這是由AlSi7Mg0.3合金通過壓差鑄造的方法并進行T6級熱處理生產的，其最小力學性能能夠滿足轉向節要求的最低值（表1）。

這種產品的動、靜態測試結果均滿足要求且可以進行批量生產。

表1　轉向節力學性能要求的最低值(AlSi7Mg0.3合金)

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

編譯：張冬冬