铝合金锻件的应用和加工 可锻性及变形抗力分析

      铝合金具有重量轻、比强度大、稳定性强、易于加工等优良品质，决定了其在工业加工领域的重要地位，在机械、航空、汽车、铁道车辆、船舶舰艇、建筑、电子、仪表、五金以及家庭生活用品等各个行业，都发挥了不可替代的作用。铝合金具有良好的塑性，非常适合于铸锻加工。下面，我们就来看一下铝合金锻件的发展现状及其特性分析。

      铝合金锻件发展顺应国际趋势

      近年来，由于全球气候变暖，能源紧张，汽车用铝合金锻件获得快速发展。汽车轻量化是节约能源及减少二氧化碳排放的共同需要，而大量使用铝合金车体及零部件又为降低汽车重量起到了巨大的推动作用。

      如今，欧美日等传统汽车巨头头投入了大量人力物力，研究如何在最大限度上用铝合金替代钢铁材料。据资料统计，美国平均每辆轿车铝合金使用量达到了总重量的36.3%，而欧洲和日本平均每辆轿车的铝合金使用量也超过了自身重量的15%以上。因此，制造业对铝合金锻件的需求量呈爆炸式增长。近年来，全世界生产的铝合金锻件中，绝大多数都用于了汽车车桥、底盘或其他零部件。随着人们节能减排的意识不断增强，铝合金锻件还将得到更大的发展空间。

      变形铝合金可锻性分析

      可锻性指的是指金属在外力作用下充填模具型槽的能力。它常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量，是衡量金属通过塑性加工获得优良零件的难易程度的工艺性能指标。塑性越高，变形抗力越小，则金属的可锻性也就越好。相比于碳钢和低合金结构钢等，铝合金具有很强的可锻性，决定了这种材料很适合铸锻加工。

      铝合金高温变形抗力特点

      首先，各种铝合金高温变形抗力相差很大，并会随成分不同而发生明显的改变。以6000系铝合金为代表的一些低强度铝合金和中等强度铝合金，其高温变形抗力较低；而以7000系铝合金为代表的一些高强度铝合金，其高温变形抗力较高。有些型号的铝合金锻件高温变形抗力高于碳钢，另外也有一些型号低于碳钢，或者与碳钢大致相当，而多数型号都要低于碳钢。

      其次，铝合金的变形抗力对温度非常敏感，随温度增加而发生的变化非常迅速。根据数据统计，随温度下降，铝合金高温变形抗力迅速增长，增长速度要高于碳钢和低合金结构钢。碳钢和低合金结构钢温度每下降100摄氏度，强度极限增加约50％，而铝合金温度每下降50摄氏度，强度极限增加约在50％到300％之间，远远高于前两者。

      所以铝合金，尤其那些合金化程度较高的铝合金不允许在温低温环境下进行终锻，这就限制了这种材料的锻造温度范围。操作人员在加工中需要迅速操作，以免铝合金温度超过了合适的范围。铝合金模锻生产时的变形抗力决定其材料本身强度极限、加工条件以及锻件的复杂程度。