【一】、鋁合金用于汽車等主要工業
我國的鋁礦產資源豐富,經過幾十年的發展,原鋁產量位居(2004年的產量達659萬t),并形成了一個完整的鋁工業體系。國內汽車工業用鋁也呈現增長態勢,1993年國內汽車工業用鋁量僅為4萬t,2003年則上升到28萬t年均增長達60%。“九五”期間進行了鋁合金材料和鑄件生產成套工藝技術的研究,出了多種鑄造Al-Si合金和Al-Sn-Si系軸瓦材料;在半固態成形、凝固等成形技術研究與應用方面也取得了突破性進展。目前國內鑄造鋁合金的品種及牌號相對,生產技術基本上能滿足汽車工業的需要。
同時,汽車用各類型材(包括6000系列和7000系列牌號)、箔材國內基本上都能生產,板材有2000~5000系列,以及6000系列中的少數牌號,7000系列尚處于中。此外,國內在耐熱鋁合金、高強高韌鋁合金、鋁基復合材料等新材料的研究與應用方面也取得了較大進展。
從鋁的應用水平看,20世紀90年代生產的國產轎車,單車鋁合金用量一般在40~80kg鋁合金零件基本國產化;近年推出的新車型,鋁合金零件的質量基本都在100kg以上(如東風日產藍鳥、頤達,一汽奧迪等),但國產化率較低。
由于成本的制約,國產載重車鋁的應用水平遠低于轎車,目前單車用量大體在40kg上下,相當于整車總質量的1%左右。除活塞外,鋁合金零件還有氣閥室罩蓋、轉向器上蓋、齒輪室、腳踏板和散熱器以及閥類零件等。新車型的用鋁合金量則有明顯的提高,已達到80kg甚至100kg以上。增加部分主要集中在發動機上,如進氣歧管、油底殼、飛輪殼、齒輪室罩蓋、水泵殼、機油泵殼和中冷器散熱器等。
目前主要問題有:沒有結合我國資源特點建立起具有自主知識產權的汽車工業用鋁合金體系,現有產品標準化、系列化程度不高,生產也沒有達到化;鑄造鋁合金熔體的純凈度不高,鑄件成分不穩定,力學性能較差;鋁板材品種不全,產品缺乏;板材成形性能差,烘烤硬化效果差,表面質量低、尺寸精度低(包括帶材與管材),不能滿足國內汽車工業的需求;材料成本高。
【二】、鋁合金輪轂質量的檢驗
鋁合金輪轂在熱處理工序的質量檢驗有:產品的專檢和自檢兩大類,此外還應包括檢驗設備的校準與檢定,熱處理生產設備上的控溫儀表、熱電偶、記錄儀、壓力表等的檢定。
產品專檢,是由質檢部門借助專門的實驗設備,對鑄鋁件輪轂的熱處理質量進行驗證,如機械性能檢驗、金相分析等。
鋁合金輪轂在熱處理完成之后,要按照送檢頻次進行機械性能檢驗,檢驗部門根據相關的產品標準,對指定部位進行檢測,主要項目有:屈服強度、抗拉強度、延伸率和硬度,并通過產品過程控制標準與實際檢測值的對比,出具相應的性能檢驗報告單。當產品質量出現異常時,檢驗部門對異常產品做化學成分分析,以判定合金成分是否符合產品標準的要求,并且通過金相分析,確認熱處理后鋁鑄件輪轂的內部顯微組織形態及分布狀況,依據金相圖譜判定級別,出具金相分析報告單,為異常、改進工藝、穩定質量指明方向。
工序的自檢,是由現場操作者完成的。自檢的項目有:每個熱處理批次的表面硬度檢查、產品變形的檢查、外觀檢查等。
表面硬度檢查,是使用便攜式硬度檢測儀,在工作現場對每個批次的產品隨機抽取一只進行檢驗,發現硬度異常時,可增加專門的性能檢驗,表面硬度檢查是性能專檢的延伸與補充。
產品變形檢查,主要是輪轂的圓度檢查,并對存在變形的產品進行校正復圓。熱處理產品下線后,操作者要對產品外觀進行檢查,在確認沒有磕碰傷、裂紋、表皮起泡、顏色發暗等缺陷異常后,在產品指定的位置打上熱處理批號,流轉下道工序。
試驗設備是經過相關檢驗部門檢定合格,并在檢定使用期內,按照標準進行校準后,滿足使用,檢測數據能夠真實反映產品狀態。熱處理設備上所有的控溫儀表、記錄儀、熱電偶、壓力表等同樣是經過檢驗部門檢定合格的,并在期內。