隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代社會對汽車安全性、操縱性、舒適性、節(jié)能、環(huán)保等各方面的要求越來越高,各國政府對節(jié)能、環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格,汽車輕量化作為降低能耗的重要途徑目前已被眾多汽車企業(yè)高度認(rèn)同和重視,的汽車及零部件廠商都在努力尋找汽車輕量化的途徑,因此鋁合金零部件在汽車中的用量日益增多。
鋁合金由于密度低,如鋁合金輪轂重量約為鋼輪轂的一半,且鋁合金導(dǎo)熱率較高、具有時效強(qiáng)化的特性,因此鋁合金輪轂的裝車量比率越來越高。汽車輪轂是高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動的零件,承受著車輛的垂直負(fù)荷、橫向力、驅(qū)動(制動)扭矩及車輛在行駛過程中所產(chǎn)生的各種應(yīng)力,是關(guān)系到汽車安全的關(guān)鍵零件,對汽車輪轂用材的力學(xué)性能有很苛刻的要求。不僅要有足夠的強(qiáng)度,還要有很好的塑性和沖擊韌性。與此同時,對鋁輪轂鑄件的內(nèi)部冶金質(zhì)量也有很高的要求。
鋁合金a356是一個典型的al-si-mg系三元合金,不僅具有很好的鑄造性能(流動性好、線收縮小、無熱裂傾向),可鑄造薄壁和形狀復(fù)雜的鑄件,而且通過熱處理可達(dá)到較高的強(qiáng)度、良好的塑性和高沖擊韌性的理想綜合,因此成為了汽車鑄造鋁輪轂的材質(zhì),被廣泛的應(yīng)用于制造汽車鋁輪轂。對汽車輪轂用的a356合金而言,其化學(xué)成分特別是對其雜質(zhì)含量的控制有很嚴(yán)格的要求,如fe要控制在0.12%以下,其他雜質(zhì)如cu、zn、pb、ca等均有非常低的控制范圍,這對熔煉的成分控制提出了非常高的要求。光電直讀光譜儀作為金屬材料化學(xué)成分分析的利器,對汽車輪轂用的a356合金的化學(xué)成分能夠快速準(zhǔn)確的分析出結(jié)果,同時,由于光電直讀光譜儀具備快速分析的特點(diǎn),從而在控制輪轂生產(chǎn)質(zhì)量的同時對企業(yè)提高生產(chǎn)效率也能起到很好的幫助。
我們在島津的pda-5500s上選用gsb 04-1661-2004(byg2256c)這套a356合金的標(biāo)樣,建立了a356鋁合金分析工作曲線,并進(jìn)行了短期精度和準(zhǔn)確度的分析。
表1 a356標(biāo)樣化學(xué)成分(%)
選用表1中和a356.2牌號成分相近的4#標(biāo)樣作為驗(yàn)證樣,按gb/t7999-2015要求,連續(xù)測試11次,統(tǒng)計(jì)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均值,評價本方法的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度,具體見下表2的數(shù)據(jù)結(jié)果。
表2 標(biāo)樣a356 4#測試精度統(tǒng)計(jì)(%)
從表2的統(tǒng)計(jì)結(jié)果看,實(shí)測數(shù)據(jù)的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于gb/t7999-2015中規(guī)定的上限值,說明本方法的測試穩(wěn)定性良好。同時,各元素的的分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相比較,偏差值也是非常的小。
從以上分析的數(shù)據(jù)結(jié)果,我們可以看到使用島津的pda-5500s,用高硅鋁合金標(biāo)樣gsb04-1661-2004(byg2256c)建立的工作曲線,分析汽車輪轂用a356.2鋁合金,有很好的分析穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度,可以為鋁合金輪轂產(chǎn)品的質(zhì)量管控,提供有效、可靠的分析檢測手段,從而很好的為汽車輕量化保駕護(hù)航。
島津pda-5500s的特點(diǎn)
1、大型真空型光電直讀光譜儀
pda-5500s采用真空型光譜室設(shè)計(jì),使用島津設(shè)計(jì)的直聯(lián)旋轉(zhuǎn)型真空泵,通過連續(xù)抽真空方式,10分鐘內(nèi)真空度可達(dá)1.33pa,保證了良好的分析穩(wěn)定性。
2、高穩(wěn)定性分光室結(jié)構(gòu)
分光室采用特殊鑄鐵合金材料,并且光譜儀各單元都采用密封隔絕,以確保外界溫度、壓力的變化,引起波長漂移的可能性小,達(dá)到不影響分析檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,保證光譜儀具有重現(xiàn)性及優(yōu)良的*穩(wěn)定性。同時,光譜儀具有防震設(shè)計(jì),避免因外部振動引起譜線漂移,確保儀器具有較好的*穩(wěn)定性。
pda-5500s結(jié)構(gòu)示意圖
3、采用高精度光電倍增管檢測器
pda-5500s使用來自日本原裝的*光電倍增管,噪音低干擾小,具備100個電壓調(diào)節(jié)等級,對不同元素及不同分析范圍時選擇性更強(qiáng),對合金中低含量的雜質(zhì)元素分析能有良好的精度保證。
pmt檢測器
4、*的分析方法
pda-5500s采用工廠內(nèi)置曲線及定制曲線相結(jié)合的方法,具備了內(nèi)置曲線分析范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),同時結(jié)合了定制曲線分析針對性強(qiáng)、精度高的優(yōu)點(diǎn)。尤其是針對產(chǎn)品單一的鋁輪轂生產(chǎn)型企業(yè),島津pda-5500s因兼具內(nèi)置曲線和定制曲線的功能,保證了良好的分析精度。
5、良好的擴(kuò)展功能
根據(jù)客戶的要求,可以在客戶現(xiàn)場添加通道以及擴(kuò)展工作曲線,提高了儀器的擴(kuò)展功能。