本发明专利技术提供一种轻质高屈服强度的铝合金轮毂及其锻造工艺，涉及铝合金轮毂领域。该轻质高屈服强度的铝合金轮毂的锻造工艺，包括将原料加入熔炼炉中进行熔化，通入惰性气体，倒入模具浇铸成第一铝棒，预加热，预锻，成型锻，终锻，去毛边，热处理，得到所述轮辐，将所述轮辋和所述轮辐通过搅拌摩擦焊焊接即可，得到轻质高屈服强度的铝合金轮毂。通过使铝棒中组织细化，增加铝合金的塑性和韧性，避免杂质、气泡等缺陷，间隙更细、密度更高，材质分子之间相互作用力更强，韧性高，制备的铝合金轮毂质量更轻，提高铝合金轮毂的机械强度、加工性能和耐腐蚀性能以及屈服强度。腐蚀性能以及屈服强度。
【技术实现步骤摘要】
一种轻质高屈服强度的铝合金轮毂及其锻造工艺
[0001]本专利技术涉及铝合金轮毂领域，具体为一种轻质高屈服强度的铝合金轮毂及其锻造工艺。
技术介绍
[0002]轮毂，又称轮圈，英文名："WHEEL"；是汽车的重要行驶部件；如果说得形象一点，轮胎是鞋，轮毂是脚。轮毂是按汽车零部件中最高安全等级要求的安全件归类的。汽车行驶过程会产生横向和纵向载荷，同时伴随驱动力矩制动力矩等，轮毂需要承受相当一部分载荷。现在的汽车都跑得很快，所以对轮毂的要求也会很高。锻造铝合金车轮在使用过程中有很大的优势，其中包括：质轻，节能效果明显：轻合金轮毂较钢质轮毂质量可明显减轻，这有利于改善车体加速性、制动性和操作性，并且有利于提高燃耗效率；散热快，整车安全高：铝、镁合金的热传导系数要明显高于钢，散热效果更好，从而增强了汽车的制动效能，有效地保障了汽车的安全行驶；高减振特性，舒适性更强；美观：用铸造法生产的轻合金轮毂，可以制出任意空间曲面和形状，以吻合不同车型，迎合不同用户的需要，并且不易藏污纳垢，易清理。直锻工艺是在专用设备上采用专用模具，在闭式模腔内进行挤压、直接成型轮毂锻件内轮缘和外轮缘的锻造工艺过程。直锻铝合金轮毂有着重量轻强度高的优势。轻量化作为一项重要的优化指标，对新能源汽车提高综合续航能力起着重要作用。新能源汽车由于具有能源来源广泛及排放低等优点而成为各国汽车行业研发及投资的重点。2016年10月26日，中国汽车工程学会编制的《节能与新能源汽车技术路线图》正式发布，明确了新能源汽车作为未来汽车行业发展方向的必要和必然性，更是确定了汽车轻量化作为七大领域之一，为新能源汽车产业提供关键技术支撑的重要地位。铝合金轮毂重量轻，仅为钢的1/3，易于锻挤压成型，具有良好的耐腐蚀性、良好的强度和韧性。直锻铝合金车轮凭借自身优势，将作为汽车轻量化发展目标。
[0003]传统铝合金轮毂制造工艺是先由压铸机压铸一个铝合金轮毂毛坯，它需要把铝材熔化进行压铸一个毛坯，然后用压机扩口轮辋，再用旋压机旋出轮缘，这种工艺生产的铝合金轮毂屈服强度不够，导致使用寿命较低，使用成本较高，无法满足日益增长的汽车消费需求。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种轻质高屈服强度的铝合金轮毂及其锻造工艺，解决了铝合金轮毂屈服强度不够，使用寿命较低，使用成本较高的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种轻质高屈服强度的铝合金轮毂，包括轮辐和轮辋，所述轮辐包括以下质量百分比的原料：Mg、4.0～4.8％，Mn、1.50～1.75％，Cr、1.15～0.10％，Be、0.01～0.1％，Ti、0.01～0.18％，Si、3.1～4.3％，Fe、0.1～0.42％，富铈稀土、0.1～0.3％，Zn：0.1～0.3％，Ti：0.1～0.2％，B：0.1～0.2％，Pb：0.1～0.2％，余量为Al及不可避免的杂质；
[0006]所述轮辋包括以下质量百分比的原料：Mg、2.6～3.5％，Mn、0.50～0.75％，Cr、0.15～0.70％，Be、0.01～0.05％，Ti、0.01～0.05％，Si、1.1～2.3％，Fe、0.01～0.22％，富铈稀土、0.01～0.1％，Zn：0.01～0.1％，Ti：0.01～0.1％，B：0.01～0.1％，Pb：0.01～0.02％，余量为Al及不可避免的杂质。优化组分，结构新颖、配方优化、性能稳定、安全可靠，轻质且抗屈服，高强度。
[0007]优选的，所述富铈稀土的质量百分比为：Ce、70～75％，La、8～10％，Nd、8～12％，Si、1～3％，Pr、1～3％，Fe、0.1～0.2％，S、少于0.2％，余量为灰份。
[0008]优选的，一种轻质高屈服强度的铝合金轮毂的锻造工艺，包括以下步骤：
[0009]S1、按质量百分比称取所述轮辐的原料Mg，Mn，Cr，Be，Ti，Si，Fe，富铈稀土，Zn，Ti，B，Pb，Al，将原料加入熔炼炉中进行熔化，保持温度为780～800℃，加入占铝液重量百分比为0.2～0.25％的打渣剂除渣，通入惰性气体，惰性气体的流量为50～60L/min，气体压力为0.5～0.8MPa，取样检测，化学成分分析合格后，倒入模具浇铸成第一铝棒，将第一铝棒进行切割，预加热，预锻，成型锻，终锻，去毛边，热处理，得到所述轮辐；
[0010]S2、按质量百分比称取所述轮辋的原料Mg，Mn，Cr，Be，Ti，Si，Fe，富铈稀土，Zn，Ti，B，Pb，Al，将原料加入熔炼炉中进行熔化，保持温度为780～800℃，加入占铝液重量百分比为0.2～0.25％的打渣剂除渣，通入惰性气体，惰性气体的流量为50～60L/min，气体压力为0.5～0.8MPa，取样检测，化学成分分析合格后，倒入模具浇铸成第二铝棒，预加热，预锻，成型锻，终锻，扩孔，去毛边，热处理，得到所述轮辋；
[0011]S3、将所述轮辋和所述轮辐进行抛光，电镀电泳阳极氧化，使所述轮辋和所述轮辐表面形成耐磨防腐层，将所述轮辋和所述轮辐通过搅拌摩擦焊焊接即可，得到轻质高屈服强度的铝合金轮毂。
[0012]优选的，所述热处理包括把固熔炉温度设定在545℃，待到固熔炉温度达到545℃后进行保温160分钟，让铝合金内部组织在高温下进行重组，保温时间到达160分钟，在炉门打开15秒内进行淬火，提升铝合金硬度，热处理去应力温度设定在170
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180℃，保温时间为8小时，随炉冷却至室温；在失效过程中可以有效的消除因机加工产生的机械残余应力，减小轮毂变形量。
[0013]优选的，所述电镀电泳阳极氧化包括：将所述轮辋和所述轮辐表面进行热水清洗，烘干，进行电镀处理，将电泳后的所述轮辋和所述轮辐通过冷水进行清洗，机械抛光处理，将抛光后所述轮辋和所述轮辐置于氧化液内进行阳极氧化处理生成氧化膜，放入烘烤箱内进行烘烤，自然冷却。
[0014]优选的，所述工艺生产执行GB/T59092009，质量运行IATF16949质量体系标准。
[0015]本专利技术提供了一种轻质高屈服强度的铝合金轮毂及其锻造工艺。具备以下有益效果：
[0016]1、本专利技术通过优化调整铝合金轮毂的配方，生产精炼铝液浇铸成铝棒，使铝棒中组织细化，增加铝合金的塑性和韧性，锻造工艺不经历固态、液态、固态的转变过程，避免杂质、气泡等缺陷，由于承受高压撞击，所以合金之间的分子会更小、间隙更细、密度更高，材质分子之间相互作用力更强，韧性高，制备的铝合金轮毂致密性高，质量更轻，提高铝合金轮毂的机械强度、加工性能和耐腐蚀性能以及屈服强度。
[0017]2、本专利技术通过锻造铝合金轮毂有着重量轻，省油，散热性好，屈服强度高，安全性
能好，可延长轮胎使用寿命等优点。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种轻质高屈服强度的铝合金轮毂，其特征在于：包括轮辐和轮辋，所述轮辐包括以下质量百分比的原料：Mg、4.0～4.8％，Mn、1.50～1.75％，Cr、1.15～0.10％，Be、0.01～0.1％，Ti、0.01～0.18％，Si、3.1～4.3％，Fe、0.1～0.42％，富铈稀土、0.1～0.3％，Zn：0.1～0.3％，Ti：0.1～0.2％，B：0.1～0.2％，Pb：0.1～0.2％，余量为Al及不可避免的杂质；所述轮辋包括以下质量百分比的原料：Mg、2.6～3.5％，Mn、0.50～0.75％，Cr、0.15～0.70％，Be、0.01～0.05％，Ti、0.01～0.05％，Si、1.1～2.3％，Fe、0.01～0.22％，富铈稀土、0.01～0.1％，Zn：0.01～0.1％，Ti：0.01～0.1％，B：0.01～0.1％，Pb：0.01～0.02％，余量为Al及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种轻质高屈服强度的铝合金轮毂，其特征在于：所述富铈稀土的质量百分比为：Ce、70～75％，La、8～10％，Nd、8～12％，Si、1～3％，Pr、1～3％，Fe、0.1～0.2％，S、少于0.2％，余量为灰份。3.根据权利要求1所述的一种轻质高屈服强度的铝合金轮毂的锻造工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1、按质量百分比称取所述轮辐的原料Mg，Mn，Cr，Be，Ti，Si，Fe，富铈稀土，Zn，Ti，B，Pb，Al，将原料加入熔炼炉中进行熔化，保持温度为780～800℃，加入占铝液重量百分比为0.2～0.25％的打渣剂除渣，通入惰性气体，惰性气体的流量为50～60L/min，气体压力为0.5～0.8MPa，取样检测，化学成分分析合格后，倒入模具浇铸成第一铝棒，将第一铝棒进行切割，预加热，预锻，成型锻，终锻，去毛...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯长浩，
申请(专利权)人：河北唐兴合金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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