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??裂解加工技術首先于20世紀90年代在德國被應用于發動機連桿制造上，以新穎的構思從根本上改變了傳統連桿加工方法，其后在全世界得到廣泛地推廣和成功應用。目前，除了連桿也應用于軸瓦和發動機箱體曲軸軸承座等的制造。以裂解連桿為例，其利用斷裂粗糙面進行定位，復位精度高，承載能力強，無需加工體、蓋結合面及定位銷孔，降低了螺栓連接孔的精度要求，減少了加工工序，減輕了連桿重量，大幅降低制造能耗和成本，具有良好的經濟效益，成為連桿加工的發展方向。目前，汽車制造業強勁需求帶動冶金企業和汽車零件制造業加快推進相關材料和技術的研發、推廣工作。

目前在連桿制造過程中，歐洲、日本、中國等主要采用非調質鋼、微合金鋼材料，而北美等主要采用鐵基粉末金屬材料。但是，不管采用何種材料，均將裂解加工作為連桿加工的主要方式和發展方向。

通常，鋁合金連桿主要采用中等強度塑性的變形鋁合金6061、6082，以及高強度低塑性的變形鋁合金2A14等制造，主要應用于通機（除車用及特殊用途以外的汽油機，其標定功率一般在30kW以下）。江蘇大學姜銀方教授最早提出采用雙金屬復合技術制備裂解連桿毛坯。連桿采用兩種不同金屬制備，連桿體與連桿蓋采用具有良好強韌性能的2A14鋁合金，而在連桿大頭部設置裂解層，裂解層充填具有良好的脆斷性的A390鋁合金。

由于鈦合金具有良好的塑性，難以實現裂解加工。雅馬哈發動機公司與新日鐵住金公司合作開發了多項新技術，突破了該難題。競技雅馬哈YZF-R1摩托車的發動機連桿采用了新日鐵住金公司生產的新型Super-TIX 51AF鈦合金，并且其采用了裂解加工技術。新型合金與裂解加工技術結合，確保了加工成本的降低以及生產效率，從而實現了批量化生產。

近年輕合金快速發展表明其是極佳的汽車輕量化材料解決方案，擴大鎂合金在汽車上的應用是推動合金產業發展的主要動力之一。目前，裂解加工技術在鍛鋼、鐵基粉末金屬、銅合金、鋁合金、鈦合金上實現了成功應用，但在鎂合金上未見報道。本文在概述裂解加工技術在金屬材料上的研究和應用現狀基礎上，介紹了鎂合金ZK60裂解連桿毛坯工業試制情況，分析其組織性能，并與新型的鋁合金2A14分切型連桿進行對比。

實驗材料及方法

本實驗采用的材料是從某企業購買的擠壓鎂合金ZK60棒材，棒材直徑φ125mm，合金成分如表1所示。另外對比分析了以2A14鋁合金為原材料生產的分切加工用連桿，其合金成分如表2所示。

表1 ZK60擠壓鎂合金的合金成分（wt.%）

表2 2A14鋁合金連桿的合金成分（wt.%）

利用金相顯微鏡和掃描電鏡觀察金相組織和析出相，鎂合金試樣使用4%硝酸-酒精溶液浸蝕20s，鋁合金試樣利用凱勒試劑（氫氟酸硫酸水溶液）浸蝕。由于連桿桿部最薄處厚度僅為5mm，統一取板狀試樣進行性能檢驗。鎂合金連桿毛坯鍛造采用云南西儀工業股份有限公司800t鍛造生產線，模具為吉利4G15型，工藝流程為“感應加熱→輥鍛→預鍛→終鍛→沖孔→切邊、校正→控制冷卻”。采用線切割，分別沿棒材的軸向和徑向，切取連桿毛坯鍛造用料，其尺寸φ38mm×106mm，每根可鍛打一件連桿毛坯。

實驗結果及討論

鋁合金連桿

采用分切加工的某型鋁合金連桿實物如圖1所示。利用凱勒試劑浸蝕的鋁合金連桿SEM形貌及能譜分析結果如圖2所示。可以看出，組織中基體為灰黑色，析出相呈現白色。白色析出物和嵌入析出物為鋁銅的共晶析出相，根據成分比例初步確定為CuAl2相。而基體中的Cu含量很低，這些Cu元素主要分布在共晶析出相中，彌散的析出相使鋁合金的強度明顯提高。在連桿桿部取拉伸試樣測得平均抗拉強度為424MPa，平均屈服強度為357MPa，平均斷后伸長率為12.2%，平均斷面收縮率為21.0%。