[發明專利]一種汽車輪轂及其制備方法

有效

• 申請號: 201510066916.1
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104708992A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 周岳雷;黎桂寶
• 申請（專利權）人: 寧波郎泰機械有限公司
• 主分類號: B60B27/00
• 分類號: B60B27/00;C22C38/42;C25D13/00;C23C22/07;B23P15/00
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(普通合伙) 33243
• 代理人: 張向飛

技術領域

本發明涉及一種汽車輪轂及其制備方法，屬于汽車輪轂技術領域。

背景技術

汽車輪轂是裝在汽車上用來支撐輪胎的部件，目前使用的一些汽車輪轂，特別是轎車的輪轂，一般都是一次性澆注而成的，其上一般都采用寬體式三輻板、四輻板或者五輻板結構，這種寬體式輻板結構的輪轂在碰撞到雜物時，只要一個輻板受損，則整個輪轂就會報廢，同時存在受力不均勻的現象，而且重量大，這樣就間接增加了油耗，并且因為這種結構的輪轂空氣流通不順，所以散熱性能不好，特別是在汽車高速行駛過程中，輪胎與地面摩擦產生大量熱量，輪胎將熱量傳遞給輪轂，利用輪轂來散熱，如果輪轂散熱性能不好，就會使輪胎的內胎因為溫度過高而快速老化，導致輪胎爆胎，這樣就縮短了輪胎的使用壽命。

目前市場上的輪轂按照材質可以分為合金輪轂和鋼輪轂，而且各有各的利弊。合金材質輪轂重量較輕，慣性阻力較小，在高速轉動時的變形小，慣性阻力小，有利于提高汽車的直線行駛性能，減輕輪胎滾動阻力，從而減少了油耗，且有較好的散熱性，對于車輛的制動系，輪胎和制動系統的熱衰減都能起到一定的作用。目前市場上的原廠車的合金輪轂都以鋁合金為主，其次是鉻、鈦等元素作為基本材料。然而合金材質的成本較高，一般出現在高端車上，不適用于中低配車型。而鋼質輪轂的制造工藝簡單，一般采用鑄造的工藝，例如鋁合金輪轂一般采用低壓鑄造工藝生產，所以成本相對較低，且抗金屬疲勞?的能力較強，但是鋼質輪轂的外觀不佳，重量較大，慣性阻力大，散熱性也比較差，還容易生銹。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的上述問題，提出了一種成本低，外觀佳，綜合性能較好的汽車輪轂。

本發明的上述目的通過如下技術方案實現：一種汽車輪轂，所述汽車輪轂包括輪輞、輪軸轂和多根呈桿狀的輻條，所述輻條連接輪輞與輪軸轂，所述輪轂由碳素鋼制成，所述碳素鋼主要由以下重量百分比的成分組成：C：0.15-0.20％，Mn：0.50-0.90％，Si≤0.35％，Cr：0.50-0.60％，Ni：0.10-0.25％，Cu：0.05-0.20％，S≤0.030％，P≤0.030％，余量為Fe。

本發明汽車輪轂的性能主要取決于碳素鋼中的含碳量和顯微組織。本發明汽車輪轂所用的碳素鋼在現有技術S400鋼的基礎上嚴格控制各合金元素的成分配比，適量提高了Mn、Cr的含量，并適量降低了Ni的含量，并進一步限定了C、P、S、Cu的含量。而在合金技術領域中，一個成分的微小改變都能導致合金性能的劇烈變化，不同的元素以及它們在材料中的含量，及各元素之間的配合都決定了碳素鋼的性能。本發明采用上述碳素鋼制成低成本，外觀佳的汽車輪轂，并使其具有較好的機械性能，尤其是硬度、抗拉強度、塑性，從而達到延長汽車輪轂使用壽命的目的。

隨著碳含量的增加，可以提高碳素鋼的屈服點、抗拉強度和硬度，但若碳含量過大，碳素鋼的塑性和沖擊性降低，焊接性和冷彎性也變差，還會影響碳素鋼的耐腐蝕能力，因此，本發明在S400鋼的基礎上適當優選碳的含量0.15-0.20％。

碳素鋼中的殘余元素和雜質元素如錳、硅、鎳、磷、硫、銅等，對碳素鋼的性能也有影響。這些影響相互協同作用，過?量的雜質會增加碳素鋼的熱脆性，本發明適量提高錳的含量，可減少或部分抵銷其熱脆性，并提高碳素鋼的沖擊韌性，增加冷脆性；另外，除了硫外，其他元素均在不同程度上共同提高碳素鋼的強度。但鎳、鉻、銅等的含量高時會提高碳素鋼的淬透性，但會影響碳素鋼的塑性，通過不斷試驗，本發明將鉻含量提高至0.50-0.60％，將鎳和銅的含量分別控制在0.10-0.25％和0.05-0.20％。

作為優選，所述輪轂由碳素鋼制成，所述碳素鋼主要由以下重量百分比的成分組成：C：0.18-0.20％，Mn：0.60-0.80％，Si≤0.35％，Cr：0.52-0.58％，Ni：0.12-0.20％，Cu：0.08-0.15％，S≤0.030％，P≤0.030％，余量為Fe。

進一步優選，所述輪轂由碳素鋼制成，所述碳素鋼主要由以下重量百分比的成分組成：C：0.18％，Mn：0.70％，Si≤0.35％，Cr：0.55％，Ni：0.18％，Cu：0.12％，S≤0.030％，P≤0.030％，余量為Fe。

進一步優選，所述輪轂由碳素鋼制成，所述碳素鋼主要由以下重量百分比的成分組成：C：0.17％，Mn：0.80％，Si≤0.35％，Cr：0.52％，Ni：0.22％，Cu：0.15％，S≤0.030％，P≤0.030％，余量為Fe。