【摘 要】
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材料工程的发展快慢是衡量一个国家工业体系质量最基础的指标之一,材料的发展也与工业工程的发展密不可分,以满足生产制造为需求的材料质量优化可以为制造业及社会发展提供坚定的技术支撑。活塞作为内燃机中最重要的部件之一,其质量不仅影响内燃机整体的动力输出水平和稳定性,活塞所用材料的密度大小还决定着内燃机的轻量化程度。活塞材料的发展已经经历了从铸铁到铝合金的部分跨越,铝合金以其出色的综合力学性能和较低的密度成
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材料工程的发展快慢是衡量一个国家工业体系质量最基础的指标之一,材料的发展也与工业工程的发展密不可分,以满足生产制造为需求的材料质量优化可以为制造业及社会发展提供坚定的技术支撑。活塞作为内燃机中最重要的部件之一,其质量不仅影响内燃机整体的动力输出水平和稳定性,活塞所用材料的密度大小还决定着内燃机的轻量化程度。活塞材料的发展已经经历了从铸铁到铝合金的部分跨越,铝合金以其出色的综合力学性能和较低的密度成为了活塞中广泛使用的材料,现如今使用的活塞用铸造铝合金以Al-Si系和Al-Cu系为主。本文以Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金ZL109为参考合金,以质量管理的手段分析其质量管理的需求,用PDCA与正交分析等质量管理方法对ZL109的进行质量管理。首先,在WBS条件约束下制备了ZL109铝合金试样,并对其成分、组织与力学性能进行分析。其次,在质量优化过程中筛选出“成分”这一要素作为本文讨论的主效影响因素,将Si（11wt%,13wt%,15wt%）、Cu（1.5wt%,2.5wt%,3.5wt%）、Mg（1.1wt%,1.3wt%,1.5wt%）、Ni（1.2wt%,1.5wt%,1.8wt%）作为正交分析的因素水平,通过L9（34）正交表与Minitab设计开展成分控制过程。利用计划、执行、检查和处理的循环改进方法,最终得出性能优于ZL109的新合金,并基于现有成果提出质量管理进一步的优化方向。
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