一种汽车轮毂及其加工方法 |
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| 申请号 | CN201611152676.8 | 申请日 | 2016-12-14 | 公开(公告)号 | CN106756331A | 公开(公告)日 | 2017-05-31 |
| 申请人 | 苏州纽东精密制造科技有限公司; | 发明人 | 汪海涛; 冉宏敏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 汽车 轮毂 ，该汽 车轮 毂按 质量 百分比计包括以下组分： 铁 ：1‑3%，镁：0.8‑1.0%，锌：3‑5%， 钛 ：0.05‑0.10%，铬：0.05‑0.08%，镍：2‑5%，钪：0.03‑0.05%， 硼 ：0.5‑1%，钡：1‑3%， 铜 :0.3‑0.5%， 硅 ：0.7‑1%，氮：0.01‑0.03%， 氧 ：0.007‑0.009%， 碳 ：0.02‑0.03%，残余元素：0.05‑0.1%，稀土元素：0.08‑0.2%，其余为 铝 ；本发明还涉及一种汽车轮毂的加工方法，该加工方法简单易行，加工出的汽车轮毂具有良好的 屈服强度 和 抗拉强度 ，在使用性能上具有良好的 耐磨性 、耐热性剂 腐蚀 性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种汽车轮毂，其特征在于：该汽车轮毂按质量百分比计包括以下组分： |
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| 说明书全文 | 一种汽车轮毂及其加工方法技术领域背景技术[0002] 汽车轮毂是装在汽车上用来支撑轮胎的部件，其坯件的制造多采用铝合金铸造而成，由于汽车轮毂的造型复杂，以及对金属密度和强度都有较高的要求， 因此，在汽车轮毂坯件的铸造中人们多选用分子分布均匀、孔隙小的低压铸造方式，低压铸造是用低压将液态的合金压进铸模内；但这种铸造的方式存在着： 铸模的定模与动模合模时，需要设备有足够大的压力，否则可靠性低以及铸造成型后其曲型的轮毂面板很难从定模的型腔中取出的问题。 发明内容[0003] 本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种汽车轮毂及其加工方法，该加工方法简单易行，加工出的汽车轮毂具有良好的屈服强度和抗拉强度，在使用性能上具有良好的耐磨性、耐热性剂腐蚀性。 [0004] 本发明解决以上技术问题的技术方案是：一种汽车轮毂，该汽车轮毂按质量百分比计包括以下组分： 铁：1-3%，镁：0.8-1.0%，锌：3-5%，钛：0.05-0.10%，铬：0.05-0.08%，镍：2-5%，钪：0.03- 0.05%，硼：0.5-1%，钡：1-3%，铜:0.3-0.5%，硅：0.7-1%，氮：0.01-0.03%，氧：0.007-0.009%，碳：0.02-0.03%，残余元素：0.05-0.1%，稀土元素：0.08-0.2%，其余为铝， 稀土元素按质量百分比计包括以下组分：铈：8-10 %， 钐：15-18 %，镝：9-11%，饵：6- 8%，镧：3-7%，铽：5-8 %，镥：10-14%，钬：5-9%，余量为其它镧系元素。 [0005] 本发明进一步限定的技术方案为：前述汽车轮毂中，该汽车轮毂按质量百分比计包括以下组分： 铁：1%，镁：0.8%，锌：3%，钛：0.05%，铬：0.05%，镍：2%，钪：0.03%，硼：0.5%，钡：1%，铜: 0.3%，硅：0.7%，氮：0.01%，氧：0.007%，碳：0.02%，残余元素：0.05%，稀土元素：0.08%，其余为铝， 稀土元素按质量百分比计包括以下组分：铈：8%， 钐：15%，镝：9%，饵：6%，镧：3%，铽：5%，镥：10%，钬：5%，余量为其它镧系元素。 [0006] 前述汽车轮毂中，该汽车轮毂按质量百分比计包括以下组分：铁：3%，镁：1.0%，锌：5%，钛：0.10%，铬：0.08%，镍：5%，钪：0.05%，硼：1%，钡：3%，铜:0.5%，硅：1%，氮：0.03%，氧：0.009%，碳：0.03%，残余元素：0.1%，稀土元素：0.2%，其余为铝，稀土元素按质量百分比计包括以下组分：铈：10 %， 钐：18 %，镝：11%，饵：8%，镧：7%，铽：8 %，镥：14%，钬：9%，余量为其它镧系元素。 [0007] 前述汽车轮毂中，该汽车轮毂按质量百分比计包括以下组分：铁：2%，镁：0.9%，锌：4%，钛：0.08%，铬：0.06%，镍：4%，钪：0.04%，硼：0.8%，钡：2%，铜: 0.4%，硅：0.8%，氮：0.02%，氧：0.008%，碳：0.025%，残余元素：0.07%，稀土元素：0.12%，其余为铝， 稀土元素按质量百分比计包括以下组分：铈：9%， 钐：17 %，镝：10%，饵：7%，镧：5%，铽：6 %，镥：12%，钬：7%，余量为其它镧系元素。 [0008] 本发明还设计了一种汽车轮毂的加工方法，具体包括以下步骤：（1）根据汽车轮毂的尺寸大小以型砂和芯砂为造型材料制成铸型，在制作铸型前，先将造型材料中的型砂置于烘炉中进行烘干，烘干后在铸型表面涂覆一层脱模剂； 脱模剂采用滑石粉、水、硅油、植物油调配而成，按质量份数计具体为滑石粉：20-30份，水：10-20份，硅油：20-30份，植物油：30-40份，然后用喷枪将脱模剂喷涂在铸型表面上，厚度为0.05-0.08mm； （2）将汽车轮毂的铸造原料进行冶炼得到铸造原料溶液，冶炼温度为670-780℃，冶炼时间为3.7-4.0h； （3）将铸造原料溶液进行镇静3-5min，然后向铸型内浇注形成坯料，浇注温度为500- 600℃，浇注速度为67-70kg/s，浇注时间为15-20s，在浇注过程中向铸造原料溶液中加入少量变质剂； 变质剂的化学成份质量百分比为：稀土硅95%，铋锭3%，铝锭2%； （4）浇注后将整个坯料连同铸型保温10-15h，以消除残余应力，然后对坯料在250-360℃固溶10-12h，室温下水淬后，在时效175-185℃人工时效8-10h，,空冷至室温，然后对坯料经扩氢热处理后的得到半成品，所述的扩氢热处理具体工艺如下： 将得到的坯料进炉加热至400±15℃并保温1-3h，空冷至300±10℃保温50-70min，然后再加热至370±10℃保温1-2h，炉冷至230±15℃，最后出炉空冷至室温； （5）半成品经机械去鳞设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽、酸洗槽及磷化设备分别进行清洗、酸洗及磷化处理，最后进入烘干设备烘干，得到处理后的成品； （6）对步骤（5）中得到的成品进行逐个检查，剔除表面有缺陷的，将检验合格的入库。 [0009] 本发明的有益效果是：在本发明的成分中添加了B，B可以提高合金的转变温度，显著细化铸态合金的原始晶粒，细化程度可达一个数量级，提高了合金的屈服强度和抗拉强度；同时B不仅可以细化合金的铸态组织，并且显微组织中沿原始晶粒没有明显的微裂纹，提高了合金的疲劳寿命；此外B的加入在合金中晶界的偏聚阻碍了晶粒的长大，从而有利于提高室温韧性。 [0011] 原材料液中加入少量的铜，铜能提高淬透性，同时，由于加入铜元素，细化珠光体和石墨、减少薄断面白口、改善大断面组织敏感性；在力学性能上提高了产品强度、硬度、韧性；在使用性能上提高了产品的耐磨性、耐热性剂腐蚀性，同时，提高了产品的致密度；扩氢热处理后的半成品经机械去鳞设备去除热轧氧化皮可提高合金的高温抗氧化性能、硬度以及摩擦磨损性能。 [0012] 本发明中的扩氢热处理，保证坯料氢含量在2.0ppm以下的前提下，进一步降低氢的含量，防止坯料产生白点裂纹和热处理应力诱发氢致裂纹及氢致延迟滞后裂纹。 具体实施方式[0013] 实施例1本实施例提供一种汽车轮毂，该汽车轮毂按质量百分比计包括以下组分： 铁：1%，镁：0.8%，锌：3%，钛：0.05%，铬：0.05%，镍：2%，钪：0.03%，硼：0.5%，钡：1%，铜: 0.3%，硅：0.7%，氮：0.01%，氧：0.007%，碳：0.02%，残余元素：0.05%，稀土元素：0.08%，其余为铝， 稀土元素按质量百分比计包括以下组分：铈：8%， 钐：15%，镝：9%，饵：6%，镧：3%，铽：5%，镥：10%，钬：5%，余量为其它镧系元素。 [0014] 上述汽车轮毂的加工方法，具体包括以下步骤：（1）根据汽车轮毂的尺寸大小以型砂和芯砂为造型材料制成铸型，在制作铸型前，先将造型材料中的型砂置于烘炉中进行烘干，烘干后在铸型表面涂覆一层脱模剂； 脱模剂采用滑石粉、水、硅油、植物油调配而成，按质量份数计具体为滑石粉：20份，水： 10份，硅油：20份，植物油：30份，然后用喷枪将脱模剂喷涂在铸型表面上，厚度为0.05mm； （2）将汽车轮毂的铸造原料进行冶炼得到铸造原料溶液，冶炼温度为670℃，冶炼时间为3.7h； （3）将铸造原料溶液进行镇静3min，然后向铸型内浇注形成坯料，浇注温度为500℃，浇注速度为67kg/s，浇注时间为15s，在浇注过程中向铸造原料溶液中加入少量变质剂； 变质剂的化学成份质量百分比为：稀土硅95%，铋锭3%，铝锭2%； （4）浇注后将整个坯料连同铸型保温10h，以消除残余应力，然后对坯料在250℃固溶 10h，室温下水淬后，在时效175℃人工时效8h，,空冷至室温，然后对坯料经扩氢热处理后的得到半成品，所述的扩氢热处理具体工艺如下： 将得到的坯料进炉加热至485℃并保温1h，空冷至290℃保温50min，然后再加热至360℃保温1h，炉冷至215℃，最后出炉空冷至室温； （5）半成品经机械去鳞设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽、酸洗槽及磷化设备分别进行清洗、酸洗及磷化处理，最后进入烘干设备烘干，得到处理后的成品； （6）对步骤（5）中得到的成品进行逐个检查，剔除表面有缺陷的，将检验合格的入库。 [0015] 实施例2本实施例提供一种汽车轮毂，该汽车轮毂按质量百分比计包括以下组分： 铁：3%，镁：1.0%，锌：5%，钛：0.10%，铬：0.08%，镍：5%，钪：0.05%，硼：1%，钡：3%，铜:0.5%，硅：1%，氮：0.03%，氧：0.009%，碳：0.03%，残余元素：0.1%，稀土元素：0.2%，其余为铝，所述的稀土元素按质量百分比计包括以下组分：铈：10 %， 钐：18 %，镝：11%，饵：8%，镧：7%，铽：8 %，镥：14%，钬：9%，余量为其它镧系元素； 上述汽车轮毂的加工方法，具体包括以下步骤： （1）根据汽车轮毂的尺寸大小以型砂和芯砂为造型材料制成铸型，在制作铸型前，先将造型材料中的型砂置于烘炉中进行烘干，烘干后在铸型表面涂覆一层脱模剂； 脱模剂采用滑石粉、水、硅油、植物油调配而成，按质量份数计具体为滑石粉：30份，水： 20份，硅油：30份，植物油：40份，然后用喷枪将脱模剂喷涂在铸型表面上，厚度为0.08mm； （2）将汽车轮毂的铸造原料进行冶炼得到铸造原料溶液，冶炼温度为780℃，冶炼时间为4.0h； （3）将铸造原料溶液进行镇静5min，然后向铸型内浇注形成坯料，浇注温度为600℃，浇注速度为70kg/s，浇注时间为20s，在浇注过程中向铸造原料溶液中加入少量变质剂； 变质剂的化学成份质量百分比为：稀土硅95%，铋锭3%，铝锭2%； （4）浇注后将整个坯料连同铸型保温15h，以消除残余应力，然后对坯料在360℃固溶 12h，室温下水淬后，在时效185℃人工时效10h，,空冷至室温，然后对坯料经扩氢热处理后的得到半成品，所述的扩氢热处理具体工艺如下： 将得到的坯料进炉加热至415℃并保温3h，空冷至310℃保温70min，然后再加热至380℃保温2h，炉冷至245℃，最后出炉空冷至室温； （5）半成品经机械去鳞设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽、酸洗槽及磷化设备分别进行清洗、酸洗及磷化处理，最后进入烘干设备烘干，得到处理后的成品； （6）对步骤（5）中得到的成品进行逐个检查，剔除表面有缺陷的，将检验合格的入库。 [0016] 实施例3本实施例提供一种汽车轮毂，该汽车轮毂按质量百分比计包括以下组分： 铁：2%，镁：0.9%，锌：4%，钛：0.08%，铬：0.06%，镍：4%，钪：0.04%，硼：0.8%，钡：2%，铜: 0.4%，硅：0.8%，氮：0.02%，氧：0.008%，碳：0.025%，残余元素：0.07%，稀土元素：0.12%，其余为铝， 稀土元素按质量百分比计包括以下组分：铈：9%， 钐：17 %，镝：10%，饵：7%，镧：5%，铽：6 %，镥：12%，钬：7%，余量为其它镧系元素； 上述汽车轮毂的加工方法，具体包括以下步骤： （1）根据汽车轮毂的尺寸大小以型砂和芯砂为造型材料制成铸型，在制作铸型前，先将造型材料中的型砂置于烘炉中进行烘干，烘干后在铸型表面涂覆一层脱模剂； 脱模剂采用滑石粉、水、硅油、植物油调配而成，按质量份数计具体为滑石粉：25份，水： 15份，硅油：25份，植物油：35份，然后用喷枪将脱模剂喷涂在铸型表面上，厚度为0.05- 0.08mm； （2）将汽车轮毂的铸造原料进行冶炼得到铸造原料溶液，冶炼温度为720℃，冶炼时间为3.9h； （3）将铸造原料溶液进行镇静4min，然后向铸型内浇注形成坯料，浇注温度为550℃，浇注速度为69kg/s，浇注时间为18s，在浇注过程中向铸造原料溶液中加入少量变质剂； 变质剂的化学成份质量百分比为：稀土硅95%，铋锭3%，铝锭2%； （4）浇注后将整个坯料连同铸型保温13h，以消除残余应力，然后对坯料在330℃固溶 11h，室温下水淬后，在时效179℃人工时效9h，空冷至室温，然后对坯料经扩氢热处理后的得到半成品，所述的扩氢热处理具体工艺如下： 将得到的坯料进炉加热至400℃并保温2h，空冷至300℃保温60min，然后再加热至370℃保温1h，炉冷至230℃，最后出炉空冷至室温； （5）半成品经机械去鳞设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽、酸洗槽及磷化设备分别进行清洗、酸洗及磷化处理，最后进入烘干设备烘干，得到处理后的成品； （6）对步骤（5）中得到的成品进行逐个检查，剔除表面有缺陷的，将检验合格的入库。 [0017] 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。 |
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