CN107604218A - 一种铝合金轮毂的锻造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铝合金轮毂的锻造方法,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:硅4.2‑4.5、镁1.2‑1.5、铁1.2‑1.5、锰1.2‑1.5、銅0.12‑0.16、鉛0.01‑0.03、铋0.01‑0.03、Nd0.08‑0.10、余量为铝。本发明铝合金晶粒细化,合金强度高和耐磨性好、耐腐蚀性好,而且铸造和锻造性能好,制得的轮毂表面平滑细致,轮毂壁薄而重量轻,材料强度最高,比铸造方法高三成以上;通过合理控制铸后处理温度,分批投放合金元素,使得合金结晶均匀,强度高,使用部分废铝为原料,使合金品质更为稳定均一;进一步的,通过将鉛和铋固溶于铝中,从而有效的增加了该轮毂的切削性。

Description

一种铝合金轮毂的锻造方法
技术领域
[0001]本发明涉及铝合金材料领域,尤其涉及一种铝合金轮毂的锻造方法。
背景技术
[0002]车轮的品质和可靠性好坏不仅与车辆的安全密切相关,而且与汽车在行驶中的平 稳性、舒适性、安全操作有着密切关系。因而要求车轮的尺寸和形状精度高,动平衡好,疲劳 强度高、散热性能好、刚性和弹性好。随着汽车的发展,汽车的档次越来越好,汽车速度越来 越快,而且个性化要求也越来越高,所以对汽车轮毂的要求也越来越高。
[0003]我国汽车中广泛使用的是普通铝轮毂,是以模具铸造而成的一个整体,产品的形 状单一,要更改轮子的参数及形状必须更改模具;且普通铸造轮毂采用的是A356-2铝材, A356-2铝材,其牢固性和散热性也比较差,同时重量还比较重。
[0004]为了解决上述技术问题,现在市场上出现了一种三片式铝合金锻造轮毂,所谓三 片式轮毂,是将轮毂分解成前片、中片和后片,然后再将之组合成一个完整的轮毂,但其又 可以满足所有轮毂的基本参数。这种轮毂无论从强度、质量、散热性及外形上都远远优于普 通铸造轮毂。
[0005] 我国轮毂用铝合金还存在一些问题,如强度不够、重量大、加工性能差、散热性差、 变质处理效果有限、铸件质量不稳定等等问题,需要进一步提高轮毂铝合金的综合性能。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种铝合金轮毂的锻造方法,用于解决上述背景技术中提 出的技术问题。
[0007] 本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:一种铝合金轮毂的锻造方法,其含 有的化学元素成分及其质量百分比为:硅4.0-4.2、镁0.9-1.1、铁0.9-1.1、锰0.9-1.1、銅 0.10-0_12、鉛0.01-0.03、铋0.0卜0.03、舰0.08-0.10、余量为铝。
[0008] 优选的,(1)准备纯铝锭与废铝按1:0.4-0.7比例作为铝基质来源,将纯铝锭加入 投入炉中熔化,进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入 废铝熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理 等; (2) 在合金化的过程中,投入铅、铋混合物,进行混合搅拌; (3) 合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)镁、銅;(2)硅;(3)其他剩余 成分;各批次投入元素的时间间隔为20-23分钟,投料后搅拌均匀。
[0009] 优选的,所述的铸后热处理是:先由室温以180-200°c/小时速率升温至240-250 。(:,保温20-30分钟,再以200-220°C/小时速率升温至400_410°C,保温20-30分钟,再以200-220°C/小时速率升温至500-520°C,保温4-5小时;用50-60°C清水冷却至80-100°C,再自然 冷却至室温;再以180-200°C/小时速率升温至150-160°C,保温3-4小时,取出空冷即得。
[0010] 与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明铝合金晶粒细化,使得合金强度高 和耐磨性好、耐腐蚀性好,而且铸造和锻造性能好,适用于制作锻旋轮毂,制得的轮毂表面 平滑细致,轮毂壁薄而重量轻,材料强度最高,比铸造方法高三成以上;本发明铝合金通过 合理控制铸后处理温度,分批投放合金元素,使得合金结晶均匀,强度高,使用部分废铝为 原料,使合金品质更为稳定均一;进一步的,通过将鉛和铋固溶于铝中,从而有效的增加了 该轮毂的切削性。
具体实施方式
[0011]以下是本发明的具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并 不限于这些实施例。
[0012]实施例1,一种铝合金轮毂的锻造方法,其含有的化学元素成分及其质量百分比 为:硅4_0、镁0• 9、铁0.9、锰0• 9、銅0.10、鉛 0.01、铋 0.01、NdO. 08、余量为铝。
[0013] (1)准备纯错锭与废招按1:0.4-0 •7比例作为错基质来源,将纯错锭加入投入炉中 溶化,进行脱杂质、脱氧、米用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废招溶 化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2) 在合金化的过程中,投入铅、铋混合物,进行混合搅拌; (3) 合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:⑴镁、銅;⑵娃;⑶其他剩余 成分;各批次投入元素的时间间隔为20分钟,投料后搅拌均匀。
[OOM]所述的铸后热处理是:先由室温以18(rc/小时速率升温至24〇〇c,保温2〇分钟,再 以200°C/小时速率升温至400°C,保温20分钟,再以200°C/小时速率升温至50(TC,保温4小 时;用50°C清水冷却至80°C,再自然冷却至室温;再以180°C/小时速率升温至150°C,保温3 小时,取出空冷即得。
[0015]实施例2,一种铝合金轮毂的锻造方法,其含有的化学元素成分及其质量百分比 为:硅4.1、镁1.0、铁1.0、锰1.0、銅 0.11、鉛 0.02、铋 0.02、Nd0.09、余量为铝。
[0016] (1)准备纯铝锭与废铝按1:0 • 4-0 • 7比例作为铝基质来源,将纯铝锭加入投入炉中 熔化,进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铝熔 化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2) 在合金化的过程中,投入铅、铋混合物,进行混合搅拌; (3) 合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)镁、銅;(2)硅;(3)其他剩余 成分;各批次投入元素的时间间隔为22分钟,投料后搅拌均匀。
[0017] 所述的铸后热处理是:先由室温以190°C/小时速率升温至245°C,保温25分钟,再 以210°C/小时速率升温至405°C,保温25分钟,再以210°C/小时速率升温至510°C,保温4.5 小时;用55°C清水冷却至90°C,再自然冷却至室温;再以190°C/小时速率升温至155°C,保温 3.5小时,取出空冷即得。
[0018] 实施例3, 一种铝合金轮毂的锻造方法,其含有的化学元素成分及其质量百分比 为:硅4.2、镁1.1、铁1.1、锰 1.1、銅 0.12、鉛 0.03、铋 0.03、Nd0.10、余量为铝。
[0019] (1)准备纯铝锭与废铝按1:0.4-0.7比例作为铝基质来源,将纯铝锭加入投入炉中 熔化,进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铝熔 化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2)在合金化的过程中,投入铅、铋混合物,进行混合搅拌; (3)合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)镁、銅;(2)硅;(3)其他剩余 成分;各批次投入元素的时间间隔为20-23分钟,投料后搅拌均匀。
[0020]所述的铸后热处理是:先由室温以20(TC/小时速率升温至25(TC,保温30分钟,再 以22〇°C/小时速率升温至41(TC,保温30分钟,再以220TV小时速率升温至52(TC,保温5小 时;用60°C清水冷却至1 〇〇。(:,再自然冷却至室温;再以2〇〇。(:/小时速率升温至160。(:,保温4 小时,取出空冷即得。
[0021]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领 域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替 代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1. 一种铝合金轮毂的锻造方法,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比 为:硅4.0-4.2、镁0.9-1.1、铁0.9-1.1、锰0.9-1.1、銅0.10-0.12、鉛0.01-0.03、铋0.01 -0.03、砸0.08-0.10、余量为铝。
2. 根据权利要求1所述的锻旋轮毂专用锻造铝合金材料的生产方法,其特征在于: (1) 准备纯铝锭与废铝按1:0.4-0.7比例作为铝基质来源,将纯铝锭加入投入炉中熔 化,进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铝熔化、 加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2) 在合金化的过程中,投入铅、铋混合物,进行混合搅拌; (3) 合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:a)镁、銅;(2)硅;(3)其他剩余 成分;各批次投入元素的时间间隔为20-23分钟,投料后搅拌均匀。
3. 根据权利要求2所述的锻旋轮毂专用锻造铝合金材料的生产方法,其特征在于:所述 的铸后热处理是:先由室温以18〇-2〇〇°C/小时速率升温至240-250 °C,保温20-30分钟,再以 200-220°C/小时速率升温至400-410°C,保温20-30分钟,再以200-22(TC/小时速率升温至 500-520°C,保温4-5小时;用50-60°C清水冷却至80—1〇(rc,再自然冷却至室温;再以180一 200°C/小时速率升温至15〇-16〇°C,保温3-4小时,取出空冷即得。
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