汽車底盤常用金屬材料機(jī)械性能研究

汽車底盤常用金屬資料機(jī)械性能研究當(dāng)前汽車底盤資猜中比較常用的金屬資料包含合金鋼、鑄鐵以及鋁合金資料。本文經(jīng)過有關(guān)參照文件的調(diào)研，對汽車底盤金屬資猜中的鋼鐵資料以及鋁合金資料的力學(xué)性能及使用現(xiàn)狀進(jìn)行了深入的剖析。第一主要介紹了等溫淬火球墨鑄鐵，這類資料因其優(yōu)秀的綜協(xié)力學(xué)性能在汽車底盤零零件方面獲得了比較寬泛的應(yīng)用；其次重點介紹了使用在汽車底盤6000系列鋁合金資料，剖析了Al-Mg-Si合金的研究現(xiàn)狀。當(dāng)前汽車底盤各零件的資料主要包含了傳動零件、履行零件、轉(zhuǎn)向零件以及制動系統(tǒng)零件。傳動零件中的離合器片采納的是玻璃纖維以及石墨加金屬粉末壓制而成，或許是經(jīng)過調(diào)質(zhì)辦理的合金鋼材。變速器外殼往常采納鑄鐵及合金鋼；萬向傳動裝置的資料一般為灰鑄鐵。在履行零件中的車架一般使用碳素鋼，車橋采納灰鑄鐵或許優(yōu)良碳素鋼；在轉(zhuǎn)向零件中，采納優(yōu)良碳素鋼或許鑄鐵來制造轉(zhuǎn)向橫拉桿，合金調(diào)質(zhì)鋼用在轉(zhuǎn)向節(jié)。制動系統(tǒng)中的輪缸所用資料為鑄鐵，制動管路的資料為鑄鐵。本文經(jīng)過大批參照文件的調(diào)研與剖析，研究了汽車底盤常用的金屬資料的力學(xué)性能們主要包含了合金鋼、球鐵以及鋁合金零件。等溫淬火球鐵資料的力學(xué)性能等溫淬火球墨鑄鐵擁有很高的強(qiáng)度和韌性，十分適適用作汽車零零件，外國已經(jīng)寬泛使用這類球墨鑄鐵制造傳動齒輪以及底盤零件。在歐美等發(fā)達(dá)國家的等溫淬火零零件的使用量達(dá)到了50%以上，此中又以底盤零零件為主，如表1所示。表1等溫淬火球墨鑄鐵在歐洲與美國市場中的應(yīng)用中、重型卡車輕型汽車建筑礦山農(nóng)機(jī)通用機(jī)械鐵路能源北美26%25%8%14%11%16%/歐洲34%14%22%4%5%3%18%等溫淬火球墨鑄鐵經(jīng)過加入合金元素使得原有的鐵素體與珠光體轉(zhuǎn)變成針狀的鐵素體與富碳的奧氏體組織。正是因為這類顯微組織，使得這類資料擁有優(yōu)秀的力學(xué)性能。與合金鋼材對比，比強(qiáng)度高、低能耗、產(chǎn)生的噪音比較小，擁有較好的斷裂韌性，同時還具備著一般灰鑄鐵優(yōu)秀的力學(xué)性能。在金屬資料斷裂的過程中，往常依據(jù)斷口的容貌分為韌性斷裂和脆性斷裂，關(guān)于汽車底盤零零件而言，這一種類金屬資料的斷裂方式一定為韌性斷裂，因此等溫淬火球墨鑄鐵的斷裂方式一般為韌性斷裂，在保證擁有較高強(qiáng)度的同時，還具備了優(yōu)秀的塑韌性。關(guān)于汽車底盤資料而言，不單要求擁有較高的強(qiáng)度，還要有優(yōu)秀的塑性和韌性。汽車底盤常用的金屬資料的性能見表2。表2汽車底盤常用金屬資料的力學(xué)性能資料熱辦理工藝抗拉強(qiáng)度/Mpa折服強(qiáng)度/MPa延長率/%沖擊韌性Kv2/J硬度/HB曲折疲憊強(qiáng)度/Mpa鋼45840℃淬火，600℃回火600355163922938840Cr850℃淬火，520℃回火98078594720942235CrMoA850℃淬火，550℃回火9808351263229430ZG230-450820-840℃淬火，550-650℃回火4502302225163-217-ZG40Cr830-860℃淬火，520-580℃回火62834518229-231球鐵QT400-18退火4002501812-14130-180200-220QT450-10退火4503101012-14160-210200-220QTD900-8（ADI）900℃淬火，300℃回火900600812302450QTD10510-6（ADI）900℃淬火，270℃回火1050700610.6340485經(jīng)過噴丸表面辦理此后的等溫淬火球墨鑄鐵的抗彎強(qiáng)度提升了40%以上。2.汽車底盤鋁合金資料汽車底盤常用的鋁合金資料主要包含了鍛造鋁合金以及熱辦理加強(qiáng)形變鋁合金。鍛造鋁合金資料擁有冶煉工藝比較簡單，鍛造工藝性能優(yōu)秀，力學(xué)性能優(yōu)秀進(jìn)而遇到汽車制造業(yè)的寬泛關(guān)注。當(dāng)前汽車底盤產(chǎn)用的鋁合金資料為6000系列鋁合金。6000系列的鋁合金的鍛造性能比較好，在進(jìn)行熱力鍛造的過程中，鋁合金型材表面并無氧化皮，鍛造余量較少，鋁合金的耐腐化性較好，并無應(yīng)力腐化開裂的現(xiàn)象。在制造汽車底盤資料的鋁合金比較典型的牌號就是6061鋁合金。6000系列鋁合金在制造汽車底盤、搖臂以及控制臂等汽車要點零部件方面擁有較大的優(yōu)勢。上海交通大學(xué)研究了Al-Mg-Si合金，向該合金中增添了有關(guān)晶粒細(xì)化的元素。固溶時效此后獲得的力學(xué)性能如表2所示。表2Al-Mg-Si合金資料參數(shù)T/mmDirE/GPas/Mpab/MparnC/Mpa1069.3370.5381.20.560.047460.24564.6360.1374.70.590.043445.39071.2364.1379.30.590.04443.52006年美國福特汽車企業(yè)開發(fā)了SG112-T4Al合金，這類合金就是在鋁中加入了1%Si和0.5%左右的Mg元素。這類鋁合金在冷加工從前其強(qiáng)度為110MPa，比一般的鋁合金低30MPa，可是在噴漆一小時后強(qiáng)度增添到210MPa，強(qiáng)度提升一倍，超出了鐵的強(qiáng)度。該合金的烤漆溫度與鋼板同樣均為180℃，而傳統(tǒng)鋁合金的烤漆溫度均在

200℃。只管

6000系列鋁合金的價錢是鋼管的

2倍，可是每輛車的外殼能夠降重

50%左右。經(jīng)過優(yōu)化6000

系列合金的化學(xué)成分和各樣加工工藝，研制出性能更強(qiáng)的

6000

系列車身用鋁合金，比如超塑性鋁合金。經(jīng)過改變熱辦理工藝，提升

6000系列鋁合金的使用系能，歐美等發(fā)達(dá)國家的資料工作者展開了旨在提升了合金綜合性能的固溶

+時效+再時效辦理技術(shù)的研究，未來

6000

系列的鋁合金

T6辦理能夠改為

RRA辦理，目的是為了在晶界散布的連續(xù)鏈狀析出相改變成不連續(xù)的非共格析出相。

Al-Mg-Si

合金中

Cu含量的增添會降低合金的抗腐化性能，同時合金的峰值硬度和抗拉強(qiáng)度也會體現(xiàn)不一樣程度的高升。德國的汽車制造商為了控制鋼板的抗腐化性能，要求Cu元素的含量要低于0.1%?？墒潜泵榔囍圃焐虨榱颂嵘X合金板材的強(qiáng)度，增添的銅元素的含量達(dá)到了0.7%，研制出了AA6111合金。當(dāng)前汽車底盤資猜中比較常用的金屬資料包含合金鋼、鑄鐵以及鋁合金資料。本文經(jīng)過有關(guān)參照文件的調(diào)研，對汽