新型高强度铝合金铸造底盘部件的发展



新型高强度铝合金铸造底盘部件的发展

过去的几年里，铝合金材料开始应用在如轮毂、转向节等底盘部件上，但这也只限于高档汽车和跑车。由于汽车轻量化要求的提高，铝合金制底盘部件越来越多地渗透到中级轿车甚至紧凑型轿车上。

压差铸造（CPC）方法特别适用于生产如轮辋、转向节等铝材料的底盘部件。典型的A356或EN AC-42100使用AlSi7Mg铝合金，其屈服强度＞260MPa，伸长率＞8%，并且可以进行大量生产。虽然这种铝合金有非常好的屈服强度，但其值仍需要进一步提高以增加轻量化部件的使用潜能。

研究目的是通过发展一种新的铝合金铸造方法来实现这一目标。除改进Si和Mg的含量外，添加Cr元素也可以起到提高硬度的效果。在压差铸造中，经过T6级热处理后铸件的屈服强度达到310MPa以上，并且伸长率达到7%。其结果与拉伸试验、高温强度试验、耐腐蚀性检测以及动、静态测试的结果一致。

为发挥这种铝合金在汽车轻量化上的潜能，开发了一种后驱高档汽车的转向节产品（图1），这是由AlSi7Mg0.3合金通过压差铸造的方法并进行T6级热处理生产的，其最小力学性能能够满足转向节要求的最低值（表1）。

这种产品的动、静态测试结果均满足要求且可以进行批量生产。

表1　转向节力学性能要求的最低值(AlSi7Mg0.3合金)

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

编译：张冬冬