Las llantas de aleación de aluminio son partes importantes de los automóviles, no solo responsables de la seguridad del rendimiento de todo el vehículo, sino que también tienen el efecto de mejorar la apariencia de todo el vehículo. En los últimos años, los productos de llantas de aleación de aluminio pulidos y galvanizados han ocupado rápidamente el mercado de alta gama en el campo de la automoción con su hermosa apariencia. Para satisfacer las necesidades de recubrimiento de los productos de pulido y galvanoplastia, las llantas de aleación de aluminio fundido
El nivel de fabricación también presenta requisitos más altos.
Un cierto tipo de rueda de aleación de aluminio pulido adopta un proceso de fundición de metal a baja presión y tratamiento térmico T6. La superficie frontal del radio conserva la superficie de fundición y se rocía con pintura transparente después del pulido. Después del proceso de pulido de este producto de rueda de aleación de aluminio pulido, se encuentra que hay marcas negras en la parte delantera de la raíz de la rueda. Después del proceso de pulverización, las marcas negras son más evidentes al sol. Las marcas negras concentradas en las raíces de los radios de la rueda han afectado seriamente el aspecto de la llanta de aleación de aluminio pulido, que debe resolverse con urgencia.
1 prueba de detección
1.1 Detección de composición química
El análisis de la composición química del material de la rueda de aleación de aluminio se muestra en la Tabla 1, y los resultados de la prueba cumplen con la norma ASTME1251.94 (1999). Sin embargo, comparando la composición del área del punto negro y el área normal en la posición de los radios, se encuentra que el contenido de Si en el área del punto negro es relativamente alto.
1.2 Inspección metalográfica
Se tomaron muestras del área de la mancha oscura y el área normal sin manchas oscuras para el análisis metalográfico, y la microestructura de las dos es obviamente diferente. Como se muestra en la Figura 1, bajo un microscopio óptico, la distribución de Si en el área de la mancha negra es desigual, el fenómeno de segregación es serio y la contracción microscópica también es grave.
1.3 Medición del espaciado dendrítico
Mida la distancia de la dendrita entre la mancha negra y el área normal, calcule y compare el tiempo de solidificación del cristal de los dos ... Como se muestra en la Tabla 2, el espaciado de la dendrita en el área de la mancha negra es mayor que en el área normal. Al calcular y comparar el tiempo de solidificación del cristal de los dos, el tiempo de solidificación del cristal en el área de la mancha negra es significativamente más largo.
1.4 Detección de tamaño de grano
Se toman muestras de los puntos oscuros y las áreas normales sin puntos oscuros para el análisis del tamaño de grano, como se muestra en la Figura 2. De acuerdo con el estándar GB / T3246.2-2000, se considera que el tamaño de grano en el área de punto negro está nivelado 4, el tamaño de grano en el área normal es de nivel 3 y el tamaño de grano en el área de la mancha negra es obviamente mayor.
2 simulación de fundición
2.1 El software de simulación utilizado para el preprocesamiento de la simulación y la configuración de parámetros es MagmaSoft, y el software de modelado es UG. En la simulación, el material del cubo de la rueda de aleación de aluminio se establece en A356.2, la temperatura de vertido es de 700 ° C; el material del molde se establece en X40CrMo5V1 y la temperatura inicial es de 480 ° C. Los parámetros de transferencia de calor entre la fundición y el molde se establecen en A1Si7Mg en la base de datos de MagmaSoft. Tipo de molde y configure el sistema de enfriamiento de acuerdo con el uso real del molde [2].
Para obtener mejores resultados, la simulación utiliza el mismo molde para repetir la colada 5 veces, y la temperatura del molde después de la simulación anterior se utiliza como temperatura inicial de la siguiente simulación. Al mismo tiempo, la apertura del molde, el vaciado y el cierre del molde se consideran entre los dos análisis de simulación. Cuando el molde se deja enfriar en el aire, después de 5 cálculos, guarde los resultados de la 5ª simulación.
2.2 Resultados de la simulación
Para los resultados de la simulación del campo de temperatura de solidificación de la fundición, la temperatura de solidificación de la pieza en bruto de fundición en la parte delantera de la raíz del radio es relativamente alta, y este fenómeno solo aparece en la parte delantera de la pieza en bruto de fundición, y el lado y la parte posterior de los radios no son encontró. La posición de alta temperatura en el resultado de la simulación es consistente con el punto negro en la pieza de fundición real.
3. Análisis y discusión
A partir del análisis de los resultados de la detección de la composición química y metalográfica, se puede ver que la composición de Si en el área de la mancha negra se segrega seriamente y se acompaña de una contracción microscópica obvia. Mediante la detección del espaciado de dendrita y el tamaño de grano, los granos en el área de la mancha negra son gruesos, el espaciado de dendrita es grande y el tiempo de solidificación es largo. En la prueba de mejora, se mecanizaron 6 ruedas con puntos negros en la cara frontal de 1 a 1,5 mm, y se observó que los puntos negros se redujeron significativamente o incluso desaparecieron a medida que aumentaba la cantidad de mecanizado. Esto también es igual a la temperatura más alta de las raíces de los radios en la simulación de fundición. La ubicación solo existe en la superficie y los resultados son consistentes.
En resumen, el
El fenómeno de la mancha negra solo existe en la superficie del molde. El área de temperatura excesivamente alta se debe a que la superficie de la fundición no se encostra a tiempo, lo que hace que el tiempo de cristalización sea demasiado largo, lo que altera la secuencia de solidificación general de la fundición. La segregación de Si y la contracción microscópica aparecen en el área de contracción, es decir, el fenómeno de la mancha negra que se observa después de pulir el cubo de la rueda.
Después del análisis y la discusión, se juzga preliminarmente que la causa de la formación de la mancha negra es que el aluminio fundido fluye demasiado rápido, la temperatura local del molde es demasiado alta y la resistencia de enfriamiento local del molde es insuficiente, lo que provoca el negro el área de la mancha en la raíz del radio debe limpiarse repetidamente y el aluminio fundido no pasa rápidamente. Corteza; Durante el período de cristalización y solidificación de la fundición, esta área juega un papel en la alimentación del área a su alrededor, por lo que la segregación y la contracción aparecen en la raíz del radio para formar una rotura negra.
4. Verificación y resultados de la producción de prueba
Con base en los resultados del análisis anterior, la idea para resolver el problema de la mancha negra es fortalecer la resistencia de enfriamiento local del molde para asegurar la solidificación secuencial de las piezas fundidas, de modo que las piezas fundidas en las raíces de los radios puedan formar costra a tiempo y el canal de alimentación es liso. Para ello, se realizan los siguientes planes de producción de prueba: ①Reducir la velocidad de llenado del aluminio fundido para reducir el impacto de las turbulencias y el sobrecalentamiento en las raíces de los radios; ②Bajo la premisa de asegurar una buena fluidez del aluminio fundido, minimice la temperatura del aluminio fundido y acorte el tiempo de cristalización antes del flujo del aluminio fundido ③Aumente la temperatura del molde superior del molde para asegurar un canal de alimentación suave; ��?Instale un sistema de enfriamiento forzado local en el molde inferior del molde para hacer que las piezas fundidas en el área de la mancha oscura se incrusten rápidamente y mejoren la calidad de la superficie de las piezas fundidas.
Sobre la base de los ajustes anteriores, después de repetidos ajustes a los parámetros de enfriamiento en el sitio, finalmente se resolvieron los defectos de segregación y contracción en las raíces de los radios de las llantas de aleación de aluminio pulido, y los puntos negros fueron completamente erradicados.
5. Conclusión
1) Los puntos negros que aparecen en la superficie de las llantas de aleación de aluminio pulido son esencialmente puntos negros formados por la segregación y el encogimiento provocados por el sobrecalentamiento local de la pieza fundida;
2) La idea para resolver el fenómeno de la mancha negra es fortalecer localmente el efecto de enfriamiento, de modo que la superficie de la fundición pueda incrustarse rápidamente y la fundición pueda solidificarse en secuencia;
3) Al diseñar productos para pulir llantas de aleación de aluminio, intente evitar las superficies de pulido de radios anchos o diseñe la superficie frontal de los radios para pulir primero, lo que puede bloquear la fuente de puntos negros;
4) El diseño del producto de pulido del cubo de aluminio debe ser lo más grueso posible y los bolsillos de reducción de peso deben ser lo más gruesos posible para evitar la segregación y la contracción causada por el bloqueo del canal de alimentación similar a la raíz del radio.
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