[發明專利]形成雙金屬鍛件的方法

有效

• 申請號: 201110307078.4
• 申請日: 2011-10-12
• 公開（公告）號: CN102441627A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: B.E.卡爾森;P.E.克拉朱斯基
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B21J1/00
• 分類號: B21J1/00;B21J5/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明涉及雙金屬鍛件的形成及其方法。

背景技術

由鎂金屬制成的構件在和由基于鋁或鐵的材料制成的類似尺寸的構件相比較時，提供了諸如高強度重量比的優勢。例如，車輪已由鎂鍛造而成，以用于諸如競速車輛車輪的特殊用途。鎂制車輪在非專業車輛上的使用已受限于鎂的糟糕的抗腐蝕性能。為了改善鎂的抗腐蝕性能而施加在鎂制構件表面的涂層(諸如鋁擴散或擴散鋁涂層)已被開發出，但施加的涂層的剝落或開裂使涂層的保護作用無效。在二次加工中向鎂制構件施加諸如鋁擴散或擴散鋁涂層所需要的材料、加工時間、設備、裝卸與運輸、以及相關的成本具有時間和成本上的劣勢。

發明內容

提供了一種形成雙金屬鍛件的方法。該方法包括提供大致由第一金屬制成的第一元件，大致由第一金屬制成的第二元件，和大致由第二金屬制成的插入件。坯件被形成為包括第一元件，第二元件和插入件。該坯件被配置成使得插入件可大致被由第一元件和第二元件限定的殼體封裝。第一元件和第二元件可被可操作地連接，以進一步限定殼體。坯件被鍛造，以形成雙金屬鍛件。雙金屬鍛件包括由殼體限定的外部部分，由插入件限定的內部部分，以及位于內部部分和外部部分之間的界面層。在非限制性示例中，第一金屬是鋁或鋁合金，而第二金屬是鎂或鎂合金。在非限制性示例中，坯件是可配置的，以被鍛造工藝制成用于車輛的車輪，且被配置成使得鋁制外部部分大致地封裝鎂制內部部分，并由此提供具有高強度重量比的鍛件，和用來改善抗腐蝕性能的鋁制外殼。

提供了一種可配置用于鍛造成型的坯件。坯件包括大致由第一金屬制成的第一元件，大致由第一金屬制成的第二元件，和大致由第二金屬制成的插入件。第一元件和第二元件被配置為彼此緊密接觸，且與插入件緊密接觸，以使得第一元件和第二元件限定大致封裝插入件的殼體。第一元件和第二元件可被可操作地連接在一起，以限定殼體。在非限制性示例中，第一金屬大致由鋁或鋁合金制成，而第二金屬大致由鎂或鎂合金制成。坯件可另外包括第三元件，其與插入件以及第一元件和第二元件中的至少一個緊密接觸，使得第一元件、第二元件和第三元件限定大致封裝插入件的殼體。插入件可被配置成鑄件。第一元件和第二元件中的至少一個可被配置成鑄件或擠壓件。殼體和插入件可被配置成使得殼體與插入件是非同心的，或殼體可具有不均勻的厚度，以使得由此限定的鍛件的外部部分具有不均勻的厚度，以例如在鍛件的一些區域內提供補充材料，從而例如在所述區域內改進外部部分的強度，或為諸如車削或表面精整處理的二次精整操作提供補充的余量。

提供了由坯件制成的雙金屬鍛件。該雙金屬鍛件包括大致由第一金屬制成、且由坯件的殼體部分限定的外部部分，大致由第二金屬制成的、且由坯件的插入件部分限定的內部部分，以及位于外部部分和內部部分之間、限定冶金結合部的界面層。在非限制性示例中，第一金屬可為鋁或鋁合金，及第二金屬可為鎂或鎂合金。界面層可被包括至少第一金屬和第二金屬的金屬間化合物層限定。鍛件可被配置成使得外部部分大致地封裝內部部分。在非限制性示例中，雙金屬鍛件可被配置為車輛用車輪。

本發明的上述特征以及其他特征和優勢在將附圖和下文中關于實施本發明的最佳實施例的詳盡描述相結合時是非常明顯的。

附圖說明

圖1是雙金屬坯件的示意性透視分解視圖；

圖2是圖1的坯件的示意性透視視圖；

圖3是雙金屬坯件的可替換配置的示意性透視分解視圖；

圖4是圖3中坯件的示意性透視視圖；

圖5A是由圖2或圖4中使用坯件制成的鍛件的平面視圖；

圖5B是圖5A中鍛件的示意性橫截面視圖；

圖6A是圖2或圖4中坯件的示意性橫截面視圖；

圖6B是圖2或圖4中坯件的可替換配置的示意性橫截面視圖；

圖7A是圖2或圖4中坯件的可替換配置的示意性橫截面視圖；和

圖7B是圖2或圖4中坯件的可替換配置的示意性橫截面視圖。

具體實施方式

參照附圖，其中相似的附圖標記在若干幅附圖中標示相似的構件，附圖1-7B中的元件可以不按比例繪制或不成比例。相應地，此處附圖中提供的特定的尺寸和應用不意圖被視作是限制性的。