铝合金轴套的热处理工艺详解
轴套的热处理工艺:
轴套是齿轮泵的主要零件之一,装在高速运转的齿轮两端起轴承支撑作用。它必须有足够的强度和良好的耐磨性。为了保证零件的性能要求,我厂采用非标准铝锡合金,Cu的作用是强化基体。Sn可形成较软的低熔点Al-Sn共晶体,增加耐磨性。原热处理工艺为515℃固溶6h水冷,180℃时效8h空冷。这种工艺存在两个问题:
(1)Al-Sn共晶体过烧加入锡形成含锡为99.5%的Al-Sn共晶体,其熔点为229℃。当工件加热到515℃时,Al-Sn共晶体过烧,淬火冷却时形成复熔球团。在形成复熔球团过程中,一方面晶界氧化,使晶粒强度下降,另一方面又产生了许多显微空隙,使晶粒界面能增加,金属的强度降低,在使用过程中易过早失效。
(2)工艺生产时间长,达16h之多,生产效率低,能耗大。
由金相观察和力学性能试验数据可以看出,250℃×7h处理工艺比较理想。Al-Sn共晶体呈断网状沿晶界分布,一方面Al-Sn共晶体分布比较均匀,保证有良好的耐磨性,另一方面Al-Sn共晶体没有分割基体,使合金有较好的塑性和韧性。采用250℃×7h处理工艺可以得到较高硬度,是因为该合金含Cu量较少,金属模冷却速度快,在铸造冷却过程中,已保证Cu熔入固溶体,起到了淬火作用。通过自然时效提高了硬度,也证明了这一点。250℃×7h空冷工艺比515℃×6h水冷+180℃×8h空冷工艺的抗拉强度提高47%。250℃×7h空冷工艺温度稍高于Al-Sn共晶体的熔点,是为了在不使共晶体过烧的前提下,通过较短的保温时间得到Al-Sn共晶体的断网状分布。在工艺试验的基础上进行了小批量(400件)试生产,经硬度、金相检查和试验台做产品出厂试验,均全部合格。该工艺于1996年正式投产至今,已生产轴套几十万只,全部合格。工效提高1.3倍,一年可节约资金约7万元,节电超过8万kW.h。
铝合金轮毂对比传统钢轮毂的优势描述
1、省油
平均每个铝合金轮毂比相同尺寸的钢轮毂轻2kg,一台轿车用5个便省了不起10kg重量。根据日本实验,5座的轿车重量每减轻1kg,一年约或节省20L汽油。而美国汽车工程师学会发表的研究报告指出,铝合金轮毂虽然比一般钢轮毂贵,但每辆汽车跑到2万km时,其所节省的燃料费便足吣抵回成本。
2、增加发动机寿命
根据发动机负荷与功率曲线图,当负荷增大至某一程度后,其功率反呈降低,此边际将就表示此时每1单位负荷,发动机将更吃力(特别耗油),发动机负荷减轻,自然减少故障,延长寿命。
3、散热好
铝合金的热传导系数为钢的3倍。散热效果好,长途高速行驶之时,也能使轮胎保持在适当的温度,使刹车鼓及轮胎不易老化,增加寿命,降低爆胎的机会。
4、真圆度好
精度高达0.05mm,运转平衡性能佳,有利于消除一般车身超长及方向盘抖动现象。
5、坚固耐用
铝合金轮毂之耐冲击力、抗张力及热力等各项强度较钢轮毂要高。这也是铝合金在国防工业、航空工业扮演重要的角色原因之一。
6、美观
一般钢轮毂因生产所限,形式单调呆板,缺乏变化;铝合金轮毂则有各式各样的设计,加上光泽、颜色效果好,从而提高了汽车的价值与美感。
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