[發(fā)明專利]高性能汽車不銹鋼輪轂及制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910029356.7
• 申請(qǐng)日: 2009-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101524947A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何偉國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泰州嘉誠(chéng)精密合金廠
• 主分類號(hào): B60B27/00
• 分類號(hào): B60B27/00;C22C38/58;C22C33/04;C21C7/06;B22D18/04;C21D1/773
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車輪轂及制造方法，特別是不銹鋼輪轂及制造方法，屬于汽車車輪部件技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

汽車輪轂作為汽車的一個(gè)重要零件，對(duì)提高汽車的平穩(wěn)性、安全性，特別是對(duì)提高高檔汽車的性能至關(guān)重要。在有污染、野外環(huán)境、惡劣氣候等條件下，對(duì)汽車輪轂則有更高的要求。現(xiàn)有汽車輪轂由鋁合金材料經(jīng)熔煉、鑄造、熱處理、機(jī)加工和表面涂裝等步驟制作而成。鋁合金材料強(qiáng)度較低，抗震、抗腐蝕性能較差，影響汽車的平衡性、安全性，使用壽命較短。日本汽車行業(yè)對(duì)鋁合金輪轂明確規(guī)定，正常條件下行駛5年一換，雪地條件下行駛1年一換。我國(guó)汽車行業(yè)雖未明確規(guī)定，但鋁合金輪轂也要根據(jù)使用情況及時(shí)更換，造成汽車運(yùn)行成本提高。另外，鋁合金輪轂需要進(jìn)行電鍍，化學(xué)著色，噴漆等涂裝處理，不但使加工工藝復(fù)雜，也會(huì)造成環(huán)境污染。?

目前，在汽車制造行業(yè)中，不銹鋼材料已經(jīng)應(yīng)用在汽車排氣系統(tǒng)、汽車燃油箱、汽車車架、汽車裝飾件和其它零部件的制造上，但至今未見(jiàn)到國(guó)內(nèi)外有不銹鋼汽車輪轂的報(bào)道，更缺少規(guī)范、合理的不銹鋼輪轂的制造方法。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有以鋁合金為材料，采用常規(guī)工藝制作的汽車鋁合金輪轂的不足之處，提供一種能提高汽車平衡性，安全性，延長(zhǎng)使用壽命，降低汽車運(yùn)行成本的高性能汽車不銹鋼輪轂，并提供用材配料科學(xué)、合理、工藝簡(jiǎn)化、規(guī)范、易操作、無(wú)污染的不銹鋼輪轂制造方法。?

本發(fā)明的技術(shù)方案是：高性能汽車不銹鋼輪轂為不銹鋼鑄件，所用不銹鋼材料是以鐵為基體，含有C、Si、Cr、Ni、Mn主要化學(xué)成分的奧氏體型不銹鋼。其化學(xué)成分及質(zhì)量百分比含量為：C?0.06～0.08，Si0.10～1.00，Mn?6.00～8.00，P?0.01～0.045，S?0.01～0.03，Ni?3.00～5.00，Cr?16.00～18.00，Cu?2.00～3.00，N?0.10～0.18，其余為Fe及不可避免雜質(zhì)。

上述奧氏體型不銹鋼也可采用牌號(hào)為0Cr18Ni9或0Cr17Ni12Mo2的不銹鋼(可分別由代號(hào)304或316表示)。?

本發(fā)明技術(shù)方案的另一方面是：上述不銹鋼輪轂制造方法是將合金材料經(jīng)熔化精煉——精密鑄造——X射線探傷——熱處理——機(jī)械加工——表面處理主要步驟制作而成，其改進(jìn)之處是將以鐵為基體，含有C、Si、Cr、Ni、Mn主要化學(xué)成分的不銹鋼合金材料按步驟順序進(jìn)行操作，所述熔化精煉步驟中，待合金材料全熔后，鋼液溫度設(shè)定在1540℃～1570℃，開(kāi)始脫氧精煉，精煉期真空度為1～1.33Pa，精煉時(shí)間為30～35min，出鋼溫度為1480℃～1530℃，所述精密鑄造采用壓力為0.03～0.08MPa的低壓鑄造，所述熱處理在壓力為0.01～0.05MPa的真空熱處理爐中進(jìn)行，爐溫控制在1050℃～1080℃，時(shí)間5～10min，所述機(jī)械加工是在高精度數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行無(wú)切削液、小進(jìn)刀量、切削速度為800～1000r/min的先鉆后車的機(jī)加工，所述表面處理為鏡面冷拋光處理。?

上述精密鑄造步驟中，最好采用四開(kāi)模的模具，并用水和氣進(jìn)行冷卻，冷至常溫后脫模。?

根據(jù)以上技術(shù)方案，本發(fā)明的汽車輪轂采用含有C、Si、Cr、Ni、Mn主要化學(xué)成分的奧氏體型不銹鋼鑄件，其抗拉、抗壓強(qiáng)度、硬度、韌性、抗震、抗腐蝕、抗氧化等綜合性能比鋁合金輪轂有顯著提高，輪轂長(zhǎng)期使用不會(huì)變形、缺損、銹蝕，能提高汽車的平穩(wěn)性、安全性，使用壽命15年以上，而且表面光滑美觀，尤其適合高檔汽車和有污染、惡劣氣候條件下行駛的特殊要求。在不銹鋼中，鉻、鎳是使其獲得優(yōu)良特性的最主要合金元素，鉻使不銹鋼在氧化性介質(zhì)中生成一層十分致密的鉻氧化?膜，以防止金屬內(nèi)部受到腐蝕破壞，一般含量不少于13％，鎳是形成奧氏體組織的首選元素，除了能形成穩(wěn)定的奧氏體外，還可增強(qiáng)不銹鋼鈍化膜穩(wěn)定性，提高鋼的耐蝕性、塑性、韌性，降低脆性轉(zhuǎn)變溫度，提高抗低溫和抗磁性能，并使鋼具有良好的冷成型和加工工藝性，因此適當(dāng)提高鉻、鎳的含量，有利于提高輪轂的綜合性能。但鎳的價(jià)格昂貴，可增加錳和氮元素，以代替鎳，然而錳、氮的加入會(huì)影響鋼的冷加工性能和易產(chǎn)生氣孔，其加入量必須合理控制。銅也可提高不銹鋼的不銹性和耐蝕性，并可改善鋼的塑性和冷成型性，加入過(guò)量則使鋼的熱加工性能變壞，也要嚴(yán)格控制。基于上述考慮，本發(fā)明采用提Mn降Ni，添加Cu元素，適當(dāng)控制C、N含量的技術(shù)措施，確定了不銹鋼化學(xué)成分及含量的優(yōu)選方案，使汽車輪轂的綜合性能得到進(jìn)一步提高。?