[發明專利]一種高強鋁銅合金車輪材料及液態模鍛成型方法

有效

• 申請號: 201410171279.X
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103924139A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 馬春江;劉杰
• 申請（專利權）人: 天津那諾機械制造有限公司
• 主分類號: C22C21/12
• 分類號: C22C21/12;B22D18/02;B21J5/02;B23P15/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

1.一種高強鋁銅合金車輪材料，其特征在于：其組分及各組分的重量百分比范圍分別為：

Cu:4.5-5.5％；Mn:0.3-0.5％；Ti:0.15-0.35％；V:0.05-0.3％；Zr:0.05-0.2％；B:0.005-0.06％；Cd:0.01-0.3％；Nd:0.01-0.2％；Er:0.01-0.1％；余量為Al。

2.一種采用上述鋁銅合金車輪材料制備重載汽車用鋁銅合金車輪的液態模鍛成型方法，其特征在于：工藝步驟為：

⑴制備鋁銅合金材料，按照上述各組分的重量配比制備專用鋁銅合金材料；

⑵鋁銅合金熔煉，將上述鋁銅合金熔化至700-740℃；

⑶定量取液：經精煉處理后，將溫度調整為690-730℃，采用定量取液勺進行轉液，該定量取液勺上部制有一個限制定量重量的液流槽來實現定量取液，定量澆注取液勺為冶金行業的現有技術，其結構不再給出；

⑷過濾：用定量取液勺將溫度為690-730℃的定量鋁合金熔液澆注到流槽漏斗中，經漏斗過濾后澆注到模具中；

⑸液態模鍛，將液態模鍛鋁銅合金車輪模具的上、下模分別固定在液鍛設備的上、下模架上，將經過濾后的鋁銅液澆注到280-380℃的模具中，然后凸模下行加壓充型；加壓速度為1-20mm/s，比壓為100-200MPa，保壓時間60-200s后出模冷卻，獲得鋁銅合金車輪毛坯，對鋁銅合金車輪毛坯進行鉆中心孔處理；

⑹固溶處理，固溶處理工藝為將經轉中心孔處理后的鋁銅合金車輪送入固溶爐，538±5℃，保溫16-20小時，60-80℃水冷；

⑺時效強化，將完成固溶處理的鋁銅合金車輪送入時效爐進行時效強化處理，時效強化工藝為160-180℃，保溫4-6小時后，出爐自然冷卻；

⑻機械加工，采用專用機床依次進行內外表面機械加工、鉆風孔、螺栓孔后，得到尺寸合格的商用車輪外觀結構；

⑼表面處理，對車輪進行表面處理，完成表面處理后進行檢查，獲得合格的重載汽車鋁銅合金車輪。

3.根據權利要求2所述的鋁銅合金車輪的液態模鍛成型方法，其特征在于：所述步驟⑸中，在使用液態模鍛的模具時，首先對該模具進行火焰加熱至200℃以上，然后在模具表面均勻噴涂一層油性石墨涂料。

4.根據權利要求2所述的鋁銅合金車輪的液態模鍛成型方法，其特征在于：所述步驟⑸中，在澆注鋁銅合金熔液前，要保證上、下模具具有一個自下而上的正溫度梯度，即輪心部位280-320℃，外輪緣部位310-340℃，輪輞部位330-360℃，上輪緣部位350-380℃。

5.根據權利要求2所述的鋁銅合金車輪的液態模鍛成型方法，其特征在于：所述步驟⑼中，表面處理工藝步驟依次為：水洗-堿洗-水洗-水洗-酸洗-水洗-水洗-鈍化-水洗-水洗-烘干。