|
1. 背景：德国一家汽车产品的顾客拟将一个项目交给我们宁波勋辉电器有限公司来铸造，德国顾客为了保证产品的可靠性,针对产品所用材料AlSi9Cu3(Fe)的屈服强度提出了很高的要求，该牌号材料欧盟标准的屈服强度是大于等于140MPa，而顾客的要求是大于等于240MPa，是标准值的1.71倍。经过公司内部可行性分析，认为产品自身的结构和加工要求虽然很高，但经过采取特殊的工艺手段,可以保证压铸致密程度和机械加工尺寸的要求，唯独合金材料的屈服强度没有确切的结果，合金材料的屈服强度是否能达到顾客的要求，是摆在项目上的难题和障碍。
2. 我们公司看重本次合作的机会，也希望通过本次合作提升公司的技术实力。为此,我们开展了如下工作：
2.1 首先，调查我们公司本牌号以前常规方式的测量数据：
经过对本公司在此之前一年的测量数据进行调查，没有发现屈服强度达到240MPa及以上的记录，屈服强度值在145~170 MPa之间的比例有70%；
2.2其次，询问两家具有相当实力的专业压铸厂，也没有发现可以保证屈服强度240MPa及以上的记录；
2.3根据掌握的信息，为实现屈服强度大于等于240MPa的目标，需要采取非常规的方法来试验。
2.4 新方法的寻找
通过对文献的收集，我们获得了国外的一些英文资料和信息，经过对这些资料的仔细研究和分析，在保证达到顾客要求的前提下，结合公司生产操作实际及成本因素，我们选择了一种方法进行试验，该方法见下面的流程图1：
流程图1
将试样在常温下放入热处理炉,升温至设计的温度,保温到规定的时间,取出试样
|
为了验证热处理对材料性能的影响，热处理工序之前采用相同的生产条件，然后对试样分两组，一组进行热处理，另一组不进行热处理，对两组状态进行对比。
2.5 试验条件的准备：
2.5.1 材料性能试样压铸条件的准备：
选择了一台全自动压铸机，保证过程工艺参数的一致性；在原材料库中挑选一炉进货验收合格的AlSi9Cu3(Fe)材料，其成份符合AlSi9Cu3(Fe)原材料合金成份范围的要求，结果见下表1；准备一个冷却试样用的水桶；
表1 (均指百分含量)
|
合金元素
|
Si
|
Cu
|
Mn
|
Mg
|
Zn
|
Fe
|
Cr
|
Ti
|
Ni
|
Pb
|
Sn
|
Al
|
|
标准值
|
8--11
|
2--4
|
≤0.55
|
0.15-0.55
|
≤1.2
|
0.6-1.1
|
≤0.15
|
≤0.20
|
≤0.55
|
≤0.35
|
≤0.25
|
其余
|
|
实测值
|
9.93
|
2.66
|
0.424
|
0.301
|
0.380
|
0.66
|
0.022
|
0.028
|
0.288
|
0.006
|
0.002
|
其余
|
2.5.2热处理炉的准备：
选择一台温度控制灵敏、炉内空气流动均匀的热处理炉；
2.5.3 材料性能试验机：
采用型号为WA-100的电液式万能试验机。
2.5.4 确定试样进行热处理的工艺。
2.6 试样压铸及热处理：
2.6.1合金熔化及成份检测：
将2.5.1中准备好的原材料放入熔化炉中熔化，并用光电光谱仪对合金成份进行复测，成分结果符合AlSi9Cu3(Fe)材料合金成份范围的要求，见下表2。
表2
|
合金元素
|
Si
|
Cu
|
Mn
|
Mg
|
Zn
|
Fe
|
Cr
|
Ti
|
Ni
|
Pb
|
Sn
|
Al
|
|
实测值
|
9.73
|
2.69
|
0.42
|
0.30
|
0.380
|
0.66
|
0.022
|
0.028
|
0.29
|
0.006
|
0.002
|
其余
|
2.6.2 材料性能试样压铸：
用全自动压铸机和选定的工艺参数进行材料性能试样压铸，生产了80模试样，每模试样被从模具中取出后，立即进行水冷却至常温状态，然后清除试样上的浇铸系统，将飞边清理干净，在大气中自然存放设计的天数；
2.6.3 材料性能试样的热处理：
随机取20模试样不进行热处理，另外的试样进行热处理，用记号笔在每一根试样上进行标记，并亲自进行跟踪记录和监控，待试样冷却至常温后，准备进行测试；
2.7 材料性能试样的测试:
安排一位测试人员，利用型号为WA-100的电液式万能试验机对试样进行检测。
取6根未进行热处理的试样，取17根进行了热处理的试样。测试结果分别见下表3和表4
表3----未进行热处理的试样的屈服强度值(单位: MPa)
|
试样编号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
最大值
|
最小值
|
平均值
|
|
屈服强度值
|
181
|
172
|
168
|
183
|
175
|
189
|
189
|
168
|
178
|
表4----进行了热处理的试样的屈服强度值(单位: MPa)
|
试样编号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
屈服强度值
|
253
|
288
|
243
|
253
|
243
|
262
|
295
|
266
|
292
|
253
|
|
试样编号
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
最大值
|
最小值
|
平均值
|
|
屈服强度值
|
266
|
288
|
266
|
266
|
279
|
250
|
100
|
295
|
100
|
256
|
表4中第17根试样的数据异常，经检查试样断口，发现断口有夹杂现象，试验数据不能取用。对其余的16根试样进行统计， 最大值295，最小值243，平均值266。
3. 试验结果分析：
进行了热处理的试样的屈服强度值----最小值是243MPa，最大值是295 MPa，平均值是266 MPa，满足顾客提出的大于等于240 MPa的要求，而没有进行热处理的试样的屈服强度值----最小值是168MPa，最大值是189 MPa，平均值是178MPa，不能满足顾客提出的大于等于240 MPa的要求。
4.结论：
采用2.4中的流程图1的方法，可以使AlSi9Cu3(Fe)材料的屈服强度满足我们公司顾客提出的大于等于240 MPa的要求，我们公司已经将本文中流程图1的试验方法用于生产实际中，并将试样和检测结果发到了德国，获得了确认。
---- 文章出处：中国压铸模具网 www.mould.org.cn 欢迎转载
|
浙公网安备33020602000967
