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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，且鋁合金導熱率較高、具有時效強化的特性，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)運動的零件，承受著車輛的垂直負荷、橫向力、驅(qū)動(制動)扭矩及車輛在行駛過程中所產(chǎn)生的各種應力，是關系到汽車安全的關鍵零件，對汽車輪轂用材的力學性能有很苛刻的要求。不僅要有足夠的強度，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雜的鑄件，而且通過熱處理可達到較高的強度、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首xuan材質(zhì)，被廣泛的應用于制造汽車鋁輪轂。對汽車輪轂用的A356合金而言，其化學成分特別是對其雜質(zhì)含量的控制有很嚴格的要求，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成分分析的利器，對汽車輪轂用的A356合金的化學成分能夠快速準確的分析出結(jié)果，同時，由于光電直讀光譜儀具備快速分析的特點，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合金的標樣，建立了A356鋁合金分析工作曲線，并進行了短期精度和準確度的分析。
表1 A356標樣化學成分(%)
選用表1中和A356.2牌號成分相近的4#標樣作為驗證樣，按GB/T7999-2015要求，連續(xù)測試11次，統(tǒng)計相對標準偏差和平均值，評價本方法的穩(wěn)定性和準確度，具體見下表2的數(shù)據(jù)結(jié)果。
表2 標樣A356 4#測試精度統(tǒng)計(%)
從表2的統(tǒng)計結(jié)果看，實測數(shù)據(jù)的相對標準偏差遠遠小于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)果與標準值相比較，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航。
島津PDA-5500S的特點
1、大型真空型光電直讀光譜儀
PDA-5500S采用真空型光譜室設計，使用島津設計的直聯(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，達到不影響分析檢測結(jié)果的準確性，保證光譜儀具有重現(xiàn)性及優(yōu)良的長期穩(wěn)定性。同時，光譜儀具有防震設計，避免因外部振動引起譜線漂移，確保儀器具有較好的長期穩(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先進光電倍增管，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，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、適應性強的優(yōu)點，同時結(jié)合了定制曲線分析針對性強、精度高的優(yōu)點。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)場添加通道以及擴展工作曲線，提高了儀器的擴展功能。
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2025廣州國際分析測試及實驗室設備展覽會暨技術(shù)研討會
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