[發明專利]汽車輪轂用鋁合金及其制造工藝有效

申請號：	201310101715.1	申請日：	2013-03-27
公開（公告）號：	CN103205612A	公開（公告）日：	2013-07-17
發明（設計）人：	廖健	申請（專利權）人：	成都陽光鋁制品有限公司
主分類號：	C22C21/08	分類號：	C22C21/08;C22C1/06;C22C1/02;C22F1/047;B60B21/00
代理公司：	成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218	代理人：	袁英
地址：	610199 四川省成都市經***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	汽車輪轂鋁合金及其制造工藝
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及汽車輪轂制造技術領域，特別是汽車輪轂用鋁合金及其制造工藝。

背景技術

中國汽車工業經過幾十年的建設，已初具規模，汽車產量大幅上升，尤其是加入世貿組織后，中國汽車工業非但沒有像許多人擔心的那樣會全軍覆沒，反而借助國際汽車產業的資本和技術，實現了一個大跨躍，2002年中國轎車生產比2001年增長了53%，產量超過110萬輛(已達到中國汽車工業“十五”規劃轎車產量)，中國在未來5-10年將會是世界最大、增長最快的汽車市場，這已獲得國際業內人士的普遍認同。目前，很多國際汽車大廠商已來到中國合資建廠，并不斷向中國追加投資，表現了強烈的投資意愿，如德國大眾汽車公司、法國雪鐵龍汽車公司等均向中國增加投資，向中國市場提供家用經濟型轎車，提高在中國轎車市場占有率。

汽車車輪在行駛過程中高速回轉，并承載著汽車重量、驅動扭矩和路面不平產生的各種復雜應力，要求車輪材料有高強度、高彈性模量和高的疲勞強度，以滿足汽車產品規定的安全性和可靠性要求。汽車車輪材料最初采用鋼板，焊接后通過成型擠壓形成汽車車輪，由于制造工藝復雜，質量重以及車輪表面質量不滿足現代汽車發展的要求，汽車車輪材料已經由鋁合金取代了鋼板，鋁合金材料具有重量輕、加工方法簡單、成形性良好等特性。但是鋁合金輪轂通常采用鑄造或壓鑄成型的方法來生產，常規的鑄造成型方法，無論是壓差鑄造、低壓鑄造還是重力鑄造，都因其合金液充填壓型的高速端流運動，使模具型腔內的氣體無法排盡，而導致毛坯組織結構不致密，產生疏松、夾孔等鑄造缺陷，輪轂的力學性能及鑄件的表面質量也不盡如人意。另外，鋁合金材料也是影響輪轂質量好壞的一大重大因素，中國專利申請號：200510009791.5公開了一種鋁合金輪轂合金及制作方法，其各成分的重量百分比為：Cu:3.9%～4.8%，Mg:0.4%～0.8%，Zn:0.3%，Ti:0.15%，Ni：0.1%，其余為Al。雖然這種合金具有較高的強度，能滿足鋁合金輪轂的強度要求，但是耐腐蝕性較差，為了減輕輪轂重量，采用多方鍛造后再模鍛的工藝方法。其工藝復雜、生產周期長、設備投資大且廢次品率高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種汽車輪轂用鋁合金及其制造工藝，采用這種鋁合金所制造出的輪轂具有質量輕且散熱快、強度高且減震性能好、使用壽命長和廢舊輪轂可回收再利用等優點。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：汽車輪轂用鋁合金，它包括以下組分：Si:0.4%～0.8%，Mg：0.8%～1.2%，Cu:?0.15%～0.4%，Fe：0.7%，Mn：0.15%，Zn：0.25%，Ti：0.15%，其余為Al；

汽車輪轂用鋁合金的制造工藝，它包括以下步驟：

S1、備制坯料：將配制好的鋁合金，在熔化爐中加熱進行熔化，待合金完全熔化后，將熔化爐內部溫度調整到760℃～780℃，用細化劑進行細化處理，將熔化爐內部溫度調整至740℃～760℃，采用精煉劑進行精煉處理，最后扒渣，緩慢冷卻，得到Φ400mm～Φ600mm的圓柱形鋁合金棒料；

S2、坯料鍛壓預處理：將鋁合金棒料清洗干凈，去除油污等表面雜質后，將鋁合金棒料加熱到580℃～600℃，保溫2h～3h；

S3、模具預處理：在模具加熱爐中將模具加熱至360℃～440℃，保溫1h～2h，上模和下模的工作面上分別噴灑潤滑劑；

S4、鍛壓：將經過預熱保溫的圓柱形鋁合金坯料放入模具中，用55MN～65MN的鍛壓機進行鍛壓，保壓20min～30min，制得鍛壓毛坯；

S5、滾壓成型：將步驟S5制得得到鍛壓毛坯放在臥式輪轂旋壓機上滾壓成型，滾壓時用噴槍加熱坯料，主軸轉速在1000r/min～2000r/min之間，鋁合金材料產生逐點連續的塑性變形后，制動臥式輪轂旋壓機，取下輪轂，冷卻至室溫，得到輪轂成品。

所述的細化劑為Al-Ti-B-C晶粒細化劑，精煉劑為六氯乙烷。

所述的鋁合金材料中Sn、Pb雜質元素總量不超過0.5%。

步驟S4中所述的潤滑劑為人造蠟。