岛津光电直读光谱仪为汽车轻量化保驾护航

 随着汽车工业的飞速发展,现代社会对汽车安全性、操纵性、舒适性、节能、环保等各方面的要求越来越高,各国政府对节能、环保法规的日趋严格,汽车轻量化作为降低能耗的重要途径目前已被众多汽车企业高度认同和重视,全球的汽车及零部件厂商都在努力寻找汽车轻量化的途径,因此铝合金零部件在汽车中的用量日益增多。  铝合金由于密度低,如铝合金轮毂重量约为钢轮毂的一半,且铝合金导热率较高、具有时效强化的特性,因此铝合金轮毂的装车量比率越来越高。汽车轮毂是高速回转运动的零件,承受着车辆的垂直负荷、横向力、驱动(制动)扭矩及车辆在行

 随着汽车工业的飞速发展,现代社会对汽车安全性、操纵性、舒适性、节能、环保等各方面的要求越来越高,各国政府对节能、环保法规的日趋严格,汽车轻量化作为降低能耗的重要途径目前已被众多汽车企业高度认同和重视,全球的汽车及零部件厂商都在努力寻找汽车轻量化的途径,因此铝合金零部件在汽车中的用量日益增多。

 

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  铝合金由于密度低,如铝合金轮毂重量约为钢轮毂的一半,且铝合金导热率较高、具有时效强化的特性,因此铝合金轮毂的装车量比率越来越高。汽车轮毂是高速回转运动的零件,承受着车辆的垂直负荷、横向力、驱动(制动)扭矩及车辆在行驶过程中所产生的各种应力,是关系到汽车安全的关键零件,对汽车轮毂用材的力学性能有很苛刻的要求。不仅要有足够的强度,还要有很好的塑性和冲击韧性。与此同时,对铝轮毂铸件的内部冶金质量也有很高的要求。

 

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  铝合金A356是一个典型的Al-Si-Mg系三元合金,不仅具有很好的铸造性能(流动性好、线收缩小、无热裂倾向),可铸造薄壁和形状复杂的铸件,而且通过热处理可达到较高的强度、良好的塑性和高冲击韧性的理想综合,因此成为了汽车铸造铝轮毂的首选材质,被广泛的应用于制造汽车铝轮毂。对汽车轮毂用的A356合金而言,其化学成分特别是对其杂质含量的控制有很严格的要求,如Fe要控制在0.12%以下,其他杂质如CuZnPbCa等均有非常低的控制范围,这对熔炼的成分控制提出了非常高的要求。光电直读光谱仪作为金属材料化学成分分析的利器,对汽车轮毂用的A356合金的化学成分能够快速准确的分析出结果,同时,由于光电直读光谱仪具备快速分析的特点,从而在控制轮毂生产质量的同时对企业提高生产效率也能起到很好的帮助。

 

  我们在岛津的PDA-5500S上选用GSB 04-1661-2004BYG2256C)这套A356合金的标样,建立了A356铝合金分析工作曲线,并进行了短期精度和准确度的分析。

 

1  A356标样化学成分(%

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选用表1中和A356.2牌号成分相近的4#标样作为验证样,按GB/T7999-2015要求,连续测试11次,统计相对标准偏差和平均值,评价本方法的稳定性和准确度,具体见下表2的数据结果。

 

2  标样A356 4#测试精度统计(%

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  从表2的统计结果看,实测数据的相对标准偏差远远小于GB/T7999-2015中规定的上限值,说明本方法的测试稳定性良好。同时,各元素的的分析结果与标准值相比较,偏差值也是非常的小。

 

  从以上分析的数据结果,我们可以看到使用岛津的PDA-5500S,用高硅铝合金标样GSB04-1661-2004BYG2256C)建立专用的工作曲线,分析汽车轮毂用A356.2铝合金,有很好的分析稳定性和准确度,可以为铝合金轮毂产品的质量管控,提供有效、可靠的分析检测手段,从而很好的为汽车轻量化保驾护航。

 

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岛津PDA-5500S的特点

 

1、大型真空型光电直读光谱仪

  PDA-5500S采用真空型光谱室设计,使用岛津专利设计的直联旋转型真空泵,通过连续抽真空方式,10分钟内真空度可达1.33Pa,保证了良好的分析稳定性。

 

2、高稳定性分光室结构

  分光室采用特殊铸铁合金材料,并且光谱仪各单元都采用密封隔绝,以确保外界温度、压力的变化,引起波长漂移的可能性最小,达到不影响分析检测结果的准确性,保证光谱仪具有重现性及优良的长期稳定性。同时,光谱仪具有防震设计,避免因外部振动引起谱线漂移,确保仪器具有较好的长期稳定性。

 

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PDA-5500S结构示意图

 

3、采用高精度光电倍增管检测器

  PDA-5500S使用来自日本原装的先进光电倍增管,噪音低干扰小,具备100个电压调节等级,对不同元素及不同分析范围时选择性更强,对合金中低含量的杂质元素分析能有良好的精度保证。

 

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PMT检测器

 

4、独特的分析方法

  PDA-5500S采用工厂内置曲线及定制曲线相结合的方法,具备了内置曲线分析范围广、适应性强的优点,同时结合了定制曲线分析针对性强、精度高的优点。尤其是针对产品单一的铝轮毂生产型企业,岛津PDA-5500S因兼具内置曲线和定制曲线的功能,保证了良好的分析精度。

 

5、良好的扩展功能

  根据客户的要求,可以在客户现场添加通道以及扩展工作曲线,提高了仪器的扩展功能。

 

 

相关文献方法