[發明專利]一種汽車用高韌性高強度鋁合金輪轂的制造方法

有效

• 申請號: 201811381851.X
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109252074B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 沈左紅
• 申請（專利權）人: 江蘇創斯達科技有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/02;C22C1/06;C22F1/043;B60B27/00
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 江婷

本發明提供了一種汽車用高韌性高強度鋁合金輪轂的制造方法，涉及汽車輪轂制造技術領域，所述鋁合金輪轂中各成分的質量百分比為：Si：3.3～4.8％、Mg：1.2～1.7％、Mn：0.45～0.7％、V：0.2～0.6％、Ti：0.35～0.7％、Zr：0.05～0.13％、RE：0.05～0.12％、余量為Al；所述RE由Yb、Pr、Nd、Sc組成，Yb、Pr、Nd、Sc的質量比為1：0.2～0.6：0.3～0.8：0.6～1.2；其制造方法包括熔煉、精煉、澆鑄、固溶處理、深冷處理、時效處理等步驟，制造得到的鋁合金輪轂組織均勻、致密，韌性高、強度高，耐腐蝕性能好，尺寸穩定性高，綜合性能優異，使用壽命長，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及汽車輪轂制造技術領域，具體涉及一種汽車用高韌性高強度鋁合金輪轂的制造方法。

背景技術

汽車工業是工業現代化發展的重要標志，汽車產業在中國的迅速發展及產量的大幅上升，使其成為經濟的支柱產業。隨著世界經濟的發展，環保、能源、安全三大問題日益被人們關注，而這些問題與汽車工業的發展密切相關。為解決這些問題，現代世界汽車產業的核心問題是如何實現輕量化、低成本、安全性能高、能耗低、綠色環保等。近幾年，汽車產業設計生產并鼓勵使用電動汽車以達到降低能耗的目的。但目前為實現上述要求，國內外主要采用的行之有效的方法主要以改進汽車的設計結構或使用新材料降低汽車的自身重量。由于人們對舒適度及安全性要求的提高，汽車結構設計的進一步改進具有局限性。因此，開發新材料成為實現汽車輕量化的最優路徑。

鋁合金輪轂是目前在汽車輪毅市場上應用最為廣泛的一類輪轂。鋁合金輪轂顧名思義，是以鋁合金為主要材料的輪轂，其之所以擁有如此大的市場，是因為鋁合金輪轂在性能和質量上具有很強的優越性。具體來說，鋁合金輪轂主要擁有以下優點。

(1)重量輕且節能。傳統的汽車輪轂都是鋼輪轂，而比之鋼輪轂，鋁合金輪轂在重量上更輕，具體可以比鋼輪轂減輕30～40％的重量。而輪轂的重量越輕，則代表著其轉動慣性越強，進而汽車的加速性就越高，所以在制動時可以降低能量需求，也就是減少汽油消耗。

(2)可改善駕駛性能。鋁合金輪轂具備高精度及與輪胎的分離性，從而使汽車在行駛時減小振擺和振動，車體重心更穩。

(3)散熱性能好。不會造成車輪溫度過高，大大降低了爆胎發生率，保障了行車安全。據實際測算顯示，鋁合金輪轂的散溫系數要比傳統鋼輪轂高2-3倍。

中國專利CN 102366828 B公開了一種鋁合金汽車輪轂的低壓鑄造方法，其通過優化合金成分設計，添加適當含量的Al-Ti-B-C細化劑和稀土變質劑，優化了低壓鑄造工藝參數和熱處理參數，從而使得制備的汽車輪轂具有細小均勻的a枝晶和細小均勻的蠕蟲狀或球狀硅組成的組織，提高鋁合金汽車輪轂的性能，但是其室溫抗拉強度、韌性仍有所偏低，難以滿足市場對汽車鋁合金輪轂高韌性高強度的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種汽車用高韌性高強度鋁合金輪轂及其制造方法，制造得到的鋁合金輪轂組織均勻、致密，韌性高、強度高，耐腐蝕性能好，尺寸穩定性高，綜合性能優異，使用壽命長，具有很好的應用前景。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種汽車用高韌性高強度鋁合金輪轂，所述鋁合金輪轂中各成分的質量百分比為：Si：3.3～4.8％、Mg：1.2～1.7％、Mn：0.45～0.7％、V：0.2～0.6％、Ti：0.35～0.7％、Zr：0.05～0.13％、RE：0.05～0.12％、余量為Al；所述RE由Yb、Pr、Nd、Sc組成，Yb、Pr、Nd、Sc的質量比為1：0.2～0.6：0.3～0.8：0.6～1.2。

優選地，所述鋁合金中各成分的質量百分比為：Si：4.2％、Mg：1.35％、Mn：0.53％、V：0.34％、Ti：0.61％、Zr：0.08％、RE：0.08％、余量為Al。