汽车铝合金车轮的分阶时效热处理工艺制造技术

本发明专利技术提供一种汽车铝合金车轮的分阶时效热处理工艺，其特征在于：将热处理工艺分成固熔、初级时效、再时效即喷漆烘烤三个工序，采取的技术方案是：固熔温度５４０℃±５℃，固熔时间２５０～２９０分钟；初级时效温度１３０℃±５℃，时效时间６０～９０分钟；再时效中喷漆烘烤温度１７０℃～２００℃，喷漆烘烤时间６０～８０分钟。该方法将铝合金车轮原有喷漆烘烤工艺纳入热处理再时效工艺考虑并不增加生产成本，并且由于采用在固熔和初级时效阶段先提高铝合金车轮韧性，再时效阶段再提高铝合金车轮强度，避免了原热处理工艺中因固熔和一次时效就已使产品达到了强度和韧性要求，又因喷漆烘烤工序使产品强度提升而韧性降低的弊端，从而在节约能源的同时使产品的综合力学性能更优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车铝合金车轮的分阶时效热处理工艺，属于汽车配 件制造领域
技术介绍
汽车铝合金车轮是车辆行驶中重要的安全部件，要求有很高的强度、 旋转弯曲性能、优良的冲击韧性和良好的耐疲劳性，因此对其生产的材料性能有较高的要求。目前A356铝合金材料是制造汽车铝车轮的主要材料， A356合金材料一般要经过熔化、精炼并添加镁、锶、钛等元素经变质细化 处理，再经热处理才能达到铝车轮的强度和韧性的要求。目前我国铝车轮 行业在变质细化方面已达到较高的水平，但热处理仍然采用传统工艺，即 采用固熔和时效两个程序，固熔温度53(TC 535C，固熔时间360—420分 钟；时效温度150'C 155。C，时效时间240—300分钟。这种方法不仅能耗 高、成本高，而且未考虑铝合金车轮经过机械加工后的表面处理程序，因 为铝合金车轮在表面处理过程会因喷漆烘烤使产品强度提高、韧性下降， 因此传统的热处理工艺不仅能耗和成本高，而且产品的力学性能差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的汽车铝合金车轮的分阶时效热处理工 艺，该方法改变了传统的铝合金车轮热处理工艺即经过固熔和时效处理后 就使产品的强度和韧性完全达到铝合金车轮的力学性能要求，而是将铝合 金车轮表面处理过程中喷漆烘烤工艺也考虑为热处理再时效工艺的一个部 分，在固熔和初级时效过程中通过縮短时间和降低温度使铝车轮首先取得 较好的韧性，然后在再时效工艺即喷漆烘烤过程中通过烘烤再提升产品的 强度，从而不仅降低了能耗和生产成本，同时使铝车轮强度和韧性达到理 想的状态。本专利技术的流程是上料一进固熔炉一固熔处理一出固熔炉一 淬火一进时效炉一初级时效处理一出时效炉一机加工一再时效 处理即喷漆烘烤一粉体烘烤一底漆与罩光漆烘烤一出炉。产品上料 后首先进固熔炉进行固熔处理；固熔处理分为升温和保温，固熔时间 250-290分钟，其中固熔升温时间为40 50分钟，固熔保温时间为210-240 分钟，固熔保温温度54(TC士5。C，固熔过程中循环风速12mV秒以上；出固 熔炉淬火处理，淬火转移时间15 20秒，淬火水温55。C 65。C，淬火时间 为3 3.5分钟；产品经整形后进时效炉，进行初级时效处理，初级时效时 间60-90分钟，其中初级时效升温时间20 30分钟，初级时效保温时间40 60分钟，初级时效温度13(TC士5。C;出时效炉；产品经机械加工后进入表面处理工序，进行喷漆烘烤即再时效处理；在喷漆烘烤中温度为170°C 200°C，喷漆烘烤时间60 80分钟，其中粉体烘烤温度为190°C 200°C，烘烤时间为30 40分钟；底漆与罩光漆烘烤温度170'C 18(TC，烘烤时间为30 40分钟，然后出炉冷却。本专利技术的不仅使固熔和初级时效的时间縮短，减少了能源使用，降低了生产成本；而且因为再时效工艺中粉底烘烤和底漆与罩光漆烘烤本来就是铝车轮表面处理过程中的必经过程，并不是单独设置的热处理再时效工艺，只是将其纳入热处理工艺考虑，因此并不增加任何生产成本，而且该方法可有效避免传统的热处理工艺中经过固熔和一次时效就已将产品的强度和韧性达到合格标准，但又因表面处理中粉底烘烤和底漆与罩光漆烘烤使产品强度升高、韧性下降的弊端。因此，和传统的热处理工艺相比，该工艺不仅可以节约成本，而且可以提高产品性能。附图说明图1实施例1的材料的显微组织图图2 实施例2的材料的显微组织图具体的实施方式实施例1:532-1775铝合金车轮热处理流程为上料一进固熔炉一固熔处理升温到54(TC,固熔升温时间40分钟，固熔保温时间210分钟，循环风风速12mV秒以上，，出固熔炉一淬火淬火转移时间15秒，淬火水温55。C，淬火时间3分钟；—进时效炉一初级时效处理升温到13(TC，初级时效升温时间25分钟，初级时效保温时间50分钟一出时效炉一机加工一再时效处理即喷漆烘烤一粉体烘烤，烘烤温度195。C，烘烤时间30分钟一底漆与罩光漆烘烤，烘烤温度175°C，烘烤时间35分钟—出炉空冷。实施例2853-1995铝合金车轮热处理流程为上料一进固熔炉一固熔处理升温到545。C,升温时间45分钟，固熔保温时间240分钟，循环风风速12mV秒以上，一出固熔炉一淬火淬火转移时间20秒，淬火水温65°C，淬火时间3.5分钟；一进时效炉一初级时效处理升温到135'C，初级时效升温时间30分钟，初级时效保温时间60分钟一出时效炉一机加工一再时效处理即喷漆烘烤一粉体烘烤，烘烤温度20(TC，烘烤时间35分钟一底漆与罩光漆烘烤，烘烤温度18(TC，烘烤时间35分钟一出炉空冷。通过表1和表2的机械性能对比可以看出，使用本专利申请分阶时效热处理工艺处理后的A356.2铝合金车轮的机械性能比原热处理工艺处理后4的机械性能强韧性明显提高，因此该方法有利于提高铝合金车轮的安全特性，降低车轮的重量。通过表3和表4的安全性能对比可以看出，使用本专利申请分阶时效热处理工艺处理后的A356.2铝合金车轮的安全性能比原热处理工艺处理后的安全性能明显提高，该工艺有利于提高铝合金车轮的安全性能。通过表5力学性能、显微组织、安全性能、产品重量、生产效率、生产成本对比可以看出，使用本专利申请分阶时效热处理工艺产品的综合效果更好。从以上对比可以看出，使用本专利申请的分阶时效热处理工艺处理的产品和原热处理工艺相比，产品硬度下降，抗拉强度、屈服强度、延伸率明显提高；同时热处理中固熔和初级时效的生产能耗从0.405度/公斤下降到0.356度/公斤，生产成本每件从15元/件下降到10元/件，因此该方法既可明显降低生产成本，同时也提升了产品的性能。产品机械性能对比表l:使用本专利申请工艺热处理后铝合金车轮的机械性能<table>table see original document page 5</column></row><table>产品安全性可靠性(冲击/弯曲疲劳/径向疲劳)试验结果对比表3:申请工艺热处理后安全性能试验<table>table see original document page 6</column></row><table>:理后安全性能试验<table>table see original document page 7</column></row><table>表5:使用本申请专利热处理后的A356. 2铝合金车轮各项指标与原工艺比较。<table>table see original document page 8</column></row><table>本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车铝合金车轮的分阶时效热处理工艺，其流程上料→进固熔炉→固熔处理→出固熔炉→淬火→进时效炉→初级时效处理→出时效炉→机加工→再时效处理即喷漆烘烤→粉体烘烤→底漆与罩光漆烘烤→出炉。其技术特征在于：在固熔处理中固熔温度为５４０℃±５℃，固熔时间为２５０～２９０分钟；在初级时效处理中时效温度为１３０℃±５℃，时效时间为６０～９０分钟；在再时效处理即喷漆烘烤工艺中烘烤温度为１７０℃～２００℃，烘烤时间为６０～８０分钟；

【技术特征摘要】
1、一种汽车铝合金车轮的分阶时效热处理工艺，其流程上料→进固熔炉→固熔处理→出固熔炉→淬火→进时效炉→初级时效处理→出时效炉→机加工→再时效处理即喷漆烘烤→粉体烘烤→底漆与罩光漆烘烤→出炉。其技术特征在于在固熔处理中固熔温度为540℃±5℃，固熔时间为250～290分钟；在初级时效处理中时效温度为130℃±5℃，时效时间为60～90分钟；在再时效处理即喷漆烘烤工艺中烘烤温度为170℃～200℃，烘烤时间为60～80分钟；2、 根据权利1要求所述的汽车铝合金车轮的分阶时效热处理工艺，其 特征在于在固熔处理中，升温时间为40 50分钟，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡因行，李萍，管建国，李光宇，崔兰妹，
申请(专利权)人：江苏凯特汽车部件有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]