轮毂是Q52-51型摩托车的重要零件,工件材料为ZL101A铝合金。制造工艺如下:熔炼温度为740 -76WC ,变质处理;淬火温度为530℃士5℃保温3 -4h 后,在50 -70℃水中淬火,然后经165℃x(3 -5)h 时效处理,随后矫正修形、喷丸、机加工、涂装、检验出厂。生产中发现,轮毂冲击检验中发现不少工件开裂,造成产品失效。开裂轮毂检验化学分析后发现,工件镁含量偏高,见表8-7轮毂热处理后的硬度见表8-8。从表8-8可知,轮毂硬度偏高。轮毂冲击试验检验结果见表8-9。从表8-9可以看出,轮毂冲击试验后变形大,并且出现明显裂纹,冲击检验指标不合格。金相组织如图8-23所示,从图8-23a可以看出,该组织为树枝状伐固溶体,树枝间有(a+Si)共晶体分布,共晶体中Si粗化;轮毂材料ZL101A 铝合金正常组织如图8-23b所示,正常组织为初生的伐(Al)固溶体和细小的Ⅸ(Al)+Si共晶体组织,其中Si呈细小颗粒状。

分析认为,轮毂材料中镁含量偏高使铝合金强度、硬度明显提高,但导致其塑性下降,冲击韧度降低,造成轮毂冲击韧度检验不合格。检验中不仅变形超出技术要求,而且明显产生裂纹。从金相角度分析,a(Al)固溶体树枝状初晶组织粗大,共晶体or,(Al)+Si中Si相粗大,出现硅相集聚和球化,Si相周边有黑色复熔薄膜,这表明工件加热时出现 过热。由于过热,造成工件塑性、韧性变差,造成轮毂冲击试验中产生开裂失效。

综上分析,提出工艺改进措施如下:
1)工件坯料熔炼时,应严格控制炉料配比和进行调整检测,以保证工件化学成分和性能符合技术要求;防止某些元素或杂质超标造成材料性能明显下降。
2)适当降低淬火温度,采用525℃士5℃加热后淬火,严格工艺操作,防止操作不当或失误。采取上述工艺改进措施后,轮毂质量明显提高,产品合格率由89呒提高到98.5%,满足了生产技术要求,生产运行良好。
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