[發明專利]一種高強度鎂制輪轂生產工藝

在審

• 申請號: 202110668354.3
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113732265A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 胡奇郎;陳強峰;胡奇帥;李鼎
• 申請（專利權）人: 浙江路飛鎂業有限公司
• 主分類號: B22D18/02
• 分類號: B22D18/02;C22F1/06;C22C1/02;C22C23/00;G01N21/88
• 代理公司: 金華市婺實專利代理事務所(普通合伙) 33340
• 代理人: 胡恩晗

本發明屬于鎂合金輪轂技術領域，具體涉及一種高強度鎂制輪轂生產工藝，包括以下步驟：步驟一：將長條鎂錠送入鋸床中鋸切，送入預熱爐中低溫預熱，預熱溫度為60?80℃，預熱30分鐘，預熱后保溫；步驟二：將保溫后的鎂錠加熱至600℃～650℃并加入微量元素攪拌1小時，將鎂合金液在密閉環境中通入SF₆和N₂混合氣體，靜置240分鐘，并加熱至700℃～720℃溫度下保溫15分鐘。本發明公開的一種高強度鎂制輪轂生產工藝操作簡單，具有強度高、精密度高、夾雜少、表面光潔的優點，生產工序減少，降低了制造成本，又提高了鎂合金輪轂外觀質量檢測的準確性和穩定性。

技術領域

本發明涉及一種高強度鎂制輪轂生產工藝。屬于鎂合金輪轂技術領域。

背景技術

目前，在當前的汽車輪轂市場中，使用的最多的是鋁合金輪轂，其鋁合金 牌號為A356、6061，或使用鋼輪轂，其牌號為16Mn。由于鎂合金是以鎂為基 礎加入其他元素組成的合金，其特點為密度小，約為1.8g/cm3，比強度高，比 彈性模量大，散熱好，消震性好，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，對有機物和 堿的耐腐蝕性能好，因此也逐漸有廠家將鎂合金應用于制作汽車輪轂。

鎂合金作為最輕的工程金屬材料，具有比重輕、比強度及比剛度高、阻尼 性及切削加工性好、導熱性好、電磁屏蔽能力強以及減震性好和易于回收等一 系列獨特的優點，被譽為“21世紀的綠色工程材料”。鎂合金材料應用已經成 為汽車輕量化的一個重要發展方向。近年來，汽車上鎂合金結構件的應用以每 年20％的高速增長，如Passat和Audi A4、A6型轎車每車已達13.6～14.5kg， 今后將逐步增至80kg左右。根據汽車工業界的展望，在未來二十年，平均每輛 汽車上的鎂合金用量將從目前的2～4kg增加到100～120kg。汽車整車重量降低 10％，滾動阻力減少10％，燃油效率提高6％－8％。美國三大汽車公司、日本和歐洲汽車廠家均在大力開發汽車鎂合金零部件，到目前為止，已有方向盤、 座椅、離合器殼體、發動機支架等次承力件采用鎂合金制造，取得顯著的減重 效果。汽車輪轂作為主要底盤承載件，其減重具有很大的倍增效應，據測算， 輪轂減重將可以達到車身減重5倍以上的效益。鎂合金輪轂的制造工藝主要有 鑄造和鍛造兩種工藝，其中鑄造工藝包括高壓壓鑄、低壓鑄造、重力鑄造等工 藝，目前，國內外均在不斷研究高性能鎂合金汽車輪轂及其制造工藝。

鎂合金輪轂制造工藝有鑄造和鍛造兩種，雖然生產工序簡單，成本較低， 材料利用率高，但本體取樣材料力學性能較低，其抗拉強度只有200Mpa左右， 內部組織也易出現疏松、夾雜、氣孔等鑄造缺陷，致密度差，產品合格率低， 工藝流程復雜，生產周期長，且材料利用率低，成本高。

發明內容

本發明提出一種操作簡單，具有強度高、精密度高、夾雜少、表面光潔的 優點，生產工序減少，降低了制造成本，又提高了鎂合金輪轂外觀質量檢測的 準確性和穩定性的高強度鎂制輪轂生產工藝，解決現有技術存在的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

一種高強度鎂制輪轂生產工藝，包括以下步驟：

步驟一：將長條鎂錠送入鋸床中鋸切，送入預熱爐中低溫預熱，預熱溫度 為60-80℃，預熱30分鐘，預熱后保溫；

步驟二：將保溫后的鎂錠加熱至600℃～650℃并加入微量元素攪拌1小時， 將鎂合金液在密閉環境中通入SF6和N2混合氣體，靜置240分鐘，并加熱至 700℃～720℃溫度下保溫15分鐘；制備過程中添加的微量元素提高輪轂的強度， 讓輪轂的疲勞強度更高，更具有剛度和彈性，質量更輕。

步驟三：輪轂模具固定在模架上，模具型腔表面預熱，預熱溫度為160～190 ℃，在模具型腔表面均勻噴上一層保溫涂料及脫模劑；將鎂合金熔液注入到模 具中，澆注的速度為60～110mm/min；擠壓鑄造機快速增壓，使得鎂合金熔液在 高壓作用下結晶，并在強行補縮下凝固，壓力不小于80～100MPa，保壓時間為 80～120s，得到鎂合金輪轂毛坯；