跟着汽车轻量化的起色，铝合金因为其具有精良的力学本能、耐腐化本能、成型本能、接纳潜能等甜头，正在汽车轻量化用材上获得了寻常的运用。正在车轮上，铝合金资料、

跟着汽车轻量化的起色，铝合金因为其具有精良的力学本能、耐腐化本能、成型本能、接纳潜能等甜头，正在汽车轻量化用材上获得了寻常的运用。正在车轮上，铝合金资料、锻制以及加工的工艺经过和参数对车轮的质地起着决心性影响。由于承载需求，铝合金车轮必要具有异常的抗疲倦强度和韧性目标，所以必需接纳各类步调来深化这些方面的本能。压铸铝合金A356已成为创制车轮的首选材质。车轮轮辐断裂失效的缘故有良众，网罗资料自己的缺陷、资料的异变、过盈配合、磨损、疲倦、外力打击等。正在某铝合金车轮上，轮辐正在原委约3 万km 的途面行驶耐久试验后爆发了断裂。为了避免犹如变乱再次爆发，著作对该轮辐断口举行说明，确定了断裂的性子，并对失效的缘故举行了说明。

失效件为铝合金轮毂上的轮辐试样，正在举行途面归纳测试时爆发断裂。为说明轮辐断裂的缘故，采用肉眼和格式显微镜对轮辐断口举行宏观样子窥察；采用扫描电子显微镜（SEM）对微观样子举行窥察；采用微束能谱（EDX）对微观元素举行能谱说明；采用蔡司金相显微镜对金相构制举行说明；采用布氏硬度试验机对硬度举行测试；采用电感耦合等离子体发射光谱（ICP）对化学因素举行说明。

对断裂的轮辐举行宏观样子说明，断裂场所及外观，如图1 所示。从图1a 能够看出，断裂开始于蓝框所示处外弧侧外观；正在图1b 中能够看出，断裂沿箭头所指宗旨扩展；从图1c 能够看出，正在试样外观有显著的涂漆防护层，正在外弧面蓝框所示的起裂区对应的带状流动平面接壤处，可窥察到一条宽约4 mm 的磨损带；图1d 示出金相制样及窥察的宏观区域。

正在扫描电镜下窥察洗濯后的实物断口微观形状，如图2 所示，正在图2a 蓝框所标志处显示裂纹源存正在一处深约0.5 mm、宽约1 mm 的原始缺陷，缺陷外观润滑。对缺陷部位取点举行能谱说明，如图3 所示。由元素能谱成辩白明觉察：由缺陷内层到外层，氧的质地分数从21%变更至37%，声明断口缺陷外观曾经爆发氧化。

对缺陷形状举行说明，扩展区样子，如图4 所示，断口扩展区域为穿晶准解理形状，正在一面区域可窥察到较明晰的疲倦条纹。

断口失稳瞬断区样子，如图5 所示，疲倦裂纹扩展至肯定深度，轮辐的盈余承载才具不敷，爆发失稳迅疾断裂，变成韧窝+准解理的断裂形状。

与此同时对2 个同材质拉伸断裂样条举行SEM窥察，此中1#样条的说明，如图6 所示。图6a 中蓝框显示了2 个缺陷场所，图7 示出2 处缺陷的元素能谱说明结果。从图6 能够看出2 处缺陷正在高倍放大下均表示枝晶开裂或润滑自正在固结的外观形状，并具有原始锻制松散类的缺陷特质；图7 则显示缺陷处无异类杂质元素特质；再者，决断拉伸样条寻常区域的断口为韧窝断裂形状。2#样条的SEM图谱结果根基与1#样条沟通。

正在断口面切割制备金相试样，举行金相构制形状说明，如图8 所示。图8a 蓝框所标显示，正在对应起裂区场所的表层窥察到小平面与平面接壤凸尖，并从图8b 和图8c 中显著看出邻近表层构制有弧形突出；从图8d 和图8e 可睹，表层金相构制中共晶硅呈小圆点和卵形分散正在枝晶间，表层构制与基体构制没有显著区别，但正在基体中窥察到一处松散类锻制缺陷，尺寸约200 μm。

正在断裂试样上取样溶化，举行ICP 化学成辩白明，结果如表1 所示，表1 中同时列出了铝合金招牌A356系列资料的化学因素央求。从表1 能够看出，该试样的化学说明结果中，Mg 元素简直亲密A356.0 下限，其他元素（Si，Mn，Cu，Ti，Fe，Zn）的质地分数均满意 A356.0央求，根基确认该试样相符A356.0 招牌的央求。

正在断裂试样上采用布氏硬度计随机测试3 个点的硬度值，测试结果如表2 所示。关于铝合金招牌A356系列资料，其硬度随抗拉强度央求的区别而区别，最低抗拉强度正在≥195 MPa 的条款下，铝质硬度央求（HBW5/250）≥60；最低抗拉强度正在≥295 MPa 的条款下，铝质硬度央求（HBW5/250）≥80。由表 2 可睹，该样品的硬度值相符A356 招牌的硬度央求（HBW5/250）≥80。

综上，该车轮行使材质恐怕为A356.0 铝合金，该产物的化学因素、硬度及金相构制相符Al-Si-Mg 合金材质的央求。通过说明较量轮辐断口的宏观样子、金相构制、微观样子以及2 个同材质拉伸断裂样条的微观样子，固然轮辐外观有肯定的磨损，但不敷以变成断裂，然则样品中都存正在肯定的锻制缺陷，具有原始锻制松散类的缺陷特质。文献[14]注解轮辐和轮辋的连结部位以及轮缘部位是低压锻制经过中较容易展现热节的部位，容易展现缩孔缩松缺陷。文献[15]也声明了锻制缺陷会正在很大水准上消重轮毂试样的打击本能，缺陷对打击本能的影响曾经远远突出了显微构制对打击本能的影响。所以，铝制轮辐的材质缺陷关于失效有肯定的影响，它会消重轮辐的耐打击性。

别的，轮辐的化学因素结果根基相符A356.0 的招牌央求，只是Mg 元素稍微偏低。硬度说明结果也相符A356.0 的央求。

维系轮辐的耐久里程和轮辐断口的微观样子，开端决断轮辐的失效式样为疲倦断裂，裂纹开始于外弧侧外观缺陷区。缺陷区反对基体的一连性，缺陷界限变成急急个别应力荟萃，同时起裂区外观存正在特殊的外观突出，进一步恶化结果部应力情景。正在办事交变应力影响下，缺陷场所萌生裂纹并发生疲倦扩展，最终导致断裂。

该轮辐断裂失效式样为疲倦断裂失效。变成该轮辐过早失效的缘故有2 个：1）材质存正在锻制缺陷，消重了资料的打击韧性；2）轮辐外弧外观缺陷区域存正在急急应力荟萃，变成外观的特殊突起，变成结果部应力荟萃的裂纹源，跟着车轮的接连行驶，疲倦裂纹一向增添，正在与锻制缺陷的联合影响下，导致疲倦断裂。

维系探索，著作给出2 点发起：1）铝制车轮正在创制经过中应普及工艺秤谌，尽量删除锻制缺陷，普及其打击本能；2）正在轮辐配合轮辋的安设经过中精巧定位，尽恐怕消灭轮辐的荟萃受力，普及轮辐的安定牢靠性。

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