CN104400324A - 一种高强度汽车制动轮毂的制造方法 - Google Patents

一种高强度汽车制动轮毂的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高强度汽车制动轮毂的制造方法，该方法包括下列步骤：采用重力铸造法制备出合金汽车轮毂旋压轮坯，铸造旋坯经表面加工、均匀化处理后，利用热旋压工艺制备出汽车轮毂毛坯，再经过热处理、精确加工和表面涂装制备出合金汽车轮毂。本发明所述的方法不仅能够解决汽车制动轮毂强度差的问题，而且能够明显降低汽车制动轮毂的使用效率。

Description

一种高强度汽车制动轮毂的制造方法
本申请是基于中国申请(2012104069929)而提出的分案申请
技术领域
本发明涉及汽车配件领域，具体地说，涉及一种高强度汽车制动轮毂的制造方法。
背景技术
汽车轮毂作为最重的汽车部件之一，也是汽车轻量化效果最为明显的零部件，目前合金汽车轮毂主要采用铸造、锻造、铸锻和挤旋复合成形方法。铸造汽车轮毂，主要采用重力铸造、低压铸造、挤压铸造等方法制备，国内外己有相关报道。但由于铸造汽车轮毂的轮辐、轮稠部位性能都达不到汽车轮毂性能指标，造成硬度过低，很难推广应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度汽车制动轮毂的制造方法
为了实现本发明的目的，本发明提供一种高强度汽车制动轮毂的制造方法，该方法包括下列步骤：采用重力铸造法制备出合金汽车轮毂旋压轮坯，铸造旋坯经表面加工、均匀化处理后，利用热旋压工艺制备出汽车轮毂毛坯，再经过热处理、精确加工和表面涂装制备出合金汽车轮毂。
优选地，所述合金通过下列方式制备：将钢料在高频真空熔炉中熔融，随后进行浇铸，在该浇铸中冷却速度为1.6℃/min以形成锭料；将锭料在900℃下保持8小时，然后在550℃下保持60分钟；此后使用500吨锤式锻造机进行热锻，这样制得铝合金，其特征在于，所述钢料的组成为(以重量％计)：
0.25％至0.29％的碳；
0.10％至1.20％的碲；
0.09％至0.13％的磷；
0.10％至0.19％的硫；
0.60％至1.00％的硅；
≤0.09％的铝；
≤0.01％的氮；
0.45％至0.83％的铬；
0.04％至0.07％的铌；
≤0.50％的铜；
0.25％至0.70％的铕；
0.2％至2.00％的钼；
0.2％至0.4％的钒；
0.0075％至0.0095％的镱；
0.010％至0.050％的钛：
其余为铁和不可避免的杂质。
更优选地，所述钢料的组成为(以重量％计)：
0.27％的碳；
0.60％的碲；
0.10％的磷；
0.16％的硫；
0.80％的硅；
0.03％的铝；
0.005％的氮；
0.57％的铬；
0.05％的铌；
0.30％的铜；
0.55％的铕；
1.00％的钼；
0.3％的钒；
0.0085％的镱；
0.035％的钛：
其余为铁和不可避免的杂质。
本发明所述的方法不仅能够解决汽车制动轮毂强度差的问题，而且能够明显降低汽车制动轮毂的使用效率。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
实施例1汽车制动轮毂的制造方法
合金的组成为(以重量％计)：
0.27％的碳；
0.60％的碲；
0.10％的磷；
0.16％的硫；
0.80％的硅；
0.03％的铝；
0.005％的氮；
0.57％的铬；
0.05％的铌；
0.30％的铜；
0.55％的铕；
1.00％的钼；
0.3％的钒；
0.0085％的镱；
0.035％的钛：
其余为铁和不可避免的杂质。
将具有上述成分组成的30kg钢料在高频真空熔炉中熔融，随后进行浇铸，在该浇铸中冷却速度为1.6℃/min以形成锭料。将锭料在900℃下保持8小时，然后在550℃下保持60分钟。此后使用500吨锤式锻造机进行热锻，这样制得合金1。
将合金放入预热炉中预热，预热炉温度为370℃，预热时间为1.5h，然后将预热好的合金放入熔炼炉坩埚中，升温熔化，精炼除气，将合金熔体温度控制在700℃，熔体制备过程中采用等量的CO2和SF6混合气体保护。将上述制备好的合金熔体通过铸造工艺浇铸成合金汽车轮毂旋压轮坯，铸造浇注温度为700℃，模具温度为400℃，留模时间为5min；然后风冷，风冷时间为4min；然后脱模，铸模中采用等量的CO2和SF6混合气体保护。首先按照旋坯尺寸要求，采用数控车床将上述合金铸造旋坯进行表面加工；然后放入预热炉中进行均匀化处理后，均匀化温度为300℃，均匀化时间为1.5h；最后采用热旋压工艺对汽车铸造旋坯进行热旋压成形，制备出合金汽车轮毂毛坯热旋压成形中，芯模温度为300℃，旋轮转速为600r/min，进给量为0.4mm/r。将制备的合金汽车轮毂毛坯放入热处理炉中进行固溶处理，固溶处理采用两段式处理方式，即先在300℃保温4h，然后在400℃保温8h，采用75℃温水淬火；再次放入热处理炉中进行时效处理，处理温度为180℃，保温时间为8h，然后空冷至室温。将热处理后的合金汽车轮毂毛坯精确加工成汽车制动轮毂1。
实施例2汽车制动轮毂的制备
按照和实施例1相同的方式制备汽车制动轮毂2，不同之处在于合金不含钼。
实施例3汽车制动轮毂的制备
按照和实施例1相同的方式制备汽车制动轮毂3，不同之处在于合金不含镱。
实施例4汽车制动轮毂的制备
按照和实施例1相同的方式制备汽车制动轮毂4，不同之处在于合金不含铕。
实验例1
根据GB/T 231.1-2009来测定汽车制动轮毂1-4的布氏硬度。结果如下：汽车制动轮毂1的布氏硬度为263 HRC，汽车制动轮毂2的布氏硬度为147 HRC，汽车制动轮毂3的布氏硬度为165 HRC，汽车制动轮毂4的布氏硬度为151 HRC。
实验例2
根据GB/T 228-2002测定抗拉强度。结果如下：汽车制动轮毂1的抗拉强度Rm为898兆帕，汽车制动轮毂2的抗拉强度Rm为656兆帕，汽车制动轮毂3的抗拉强度Rm为637兆帕，汽车制动轮毂4的抗拉强度Rm为643兆帕。

Claims (3)

1.一种高强度汽车制动轮毂的制造方法，该方法包括下列步骤：采用重力铸造法制备出合金汽车轮毂旋压轮坯，铸造旋坯经表面加工、均匀化处理后，利用热旋压工艺制备出汽车轮毂毛坯，再经过热处理、精确加工和表面涂装制备出合金汽车轮毂。
2.根据权利要求1所述的高强度汽车制动轮毂的制造方法，其特征在于，所述合金通过下列方式制备：将钢料在高频真空熔炉中熔融，随后进行浇铸，在该浇铸中冷却速度为1.6℃/min以形成锭料；将锭料在900℃下保持8小时，然后在550℃下保持60分钟；此后使用500吨锤式锻造机进行热锻，这样制得铝合金，其特征在于，所述钢料的组成为(以重量％计)：
0.25％至0.29％的碳；
0.10％至1.20％的碲；
0.09％至0.13％的磷；
0.10％至0.19％的硫；
0.60％至1.00％的硅；
≤0.09％的铝；
≤0.01％的氮；
0.45％至0.83％的铬；
0.04％至0.07％的铌；
≤0.50％的铜；
0.25％至0.70％的铕；
0.2％至2.00％的钼；
0.2％至0.4％的钒；
0.0075％至0.0095％的镱；
0.010％至0.050％的钛：
其余为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的高强度汽车制动轮毂的制造方法，其特征在于，所述钢料的组成为(以重量％计)：
0.27％的碳；
0.60％的碲；
0.10％的磷；
0.16％的硫；
0.80％的硅；
0.03％的铝；
0.005％的氮；
0.57％的铬；
0.05％的铌；
0.30％的铜；
0.55％的铕；
1.00％的钼；
0.3％的钒；
0.0085％的镱；
0.035％的钛：
其余为铁和不可避免的杂质。
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