[发明专利]一种重载汽车用铝合金车轮液态模锻成型专用铝合金材料及成型方法

说明书

技术领域

本发明属于车轮加工领域，尤其是一种重载汽车用铝合金车轮液态模锻成型专用铝合金材料及成型方法。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，世界范围内的商用车（卡客车）数量逐年增加；到2012年，中国更是成为了世界范围内拥有卡客车最多的国家；同时，汽车尾气污染加剧、能耗加大、安全事故频发，成为世界范围内面临的课题。节能、减少环境污染、安全成为未来交通行业发展的主题。铝合金车轮具有重量轻、转动惯性小、散热快的优点；对汽车节能、减少尾气排放、减少轮胎爆裂事故、提高汽车安全性等具有良好作用。目前欧美等发达国家和地区商用汽车普遍采用锻压铝合金车轮，其市场占有率40%以上，市场潜力巨大；中国商用汽车还在使用钢制车轮，铝合金车轮领域还是空白。

商用汽车铝合金车轮性能要求高，普通铸造铝合金车轮无法满足使用要求，锻造铝合金车轮具有组织致密度高、力学性能优良等优点，可以满足商用汽车车轮使用要求；但其制造成本高、材料利用率低、生产效率低等不足，限制锻造铝合金车轮在商用汽车领域的普及使用。液态模锻成型技术具有易成型、组织致密度高、力学性能高、生产效率高、材料利用率高、生产成本低等优点，弥补普通铸造铝合金车轮和锻造车轮的不足，具有广阔的市场发展前景。

经过检索，发现以下已公开的相关专利：

一种镁合金汽车轮毂及其制造方法（CN100447270），具体地说是用于汽车车轮零部件的轮毂加工，属于有色金属的冶炼与压铸技术领域。其主要取镁合金锭为主要原料先经预热烘干，加入坩埚中，升温熔化，加入中间合金，充分搅拌混合均匀，经精炼除气、铸造、热处理、机械加工、表面涂装处理、烘干，涂漆为成品。本发明在加工过程中除气易达到标准要求，镁液清渣容易；其造型美观，重量轻、强度高、韧性好，不易变形；抗腐蚀性能好、制造成本较低，同时又可回收，节约能源，并能降低环境污染及增强运行可靠性。

一种铝合金汽车轮毂的制造方法(CN103008202A)，包括(1)铝水验收；(2)低压铸造；(3)检测；(4)热处理；(5)机械加工；(6)涂装前处理；(7)喷涂底粉；(8)喷粉热处理；(9)喷漆；(10)喷漆热处理，采用本发明的工艺方法，可以将送料链速由27分钟/料架缩短为20分钟/料架，缩短了加工时间，使轮毂产品生产效率大幅提升，使热处理工序的产能增加了近四分之一，而产品的等性能数值均达到标准，而且产品的延伸率性能有所提升。

一种微合金钢铸钢车轮（CN103160754A），所述车轮的化学成分的重量百分比为C：0.55%-0.70%，Si：≥0.15%，Mn：0.50%-1.00%，P：≤0.030%，S：≤0.040%，Cr：0.08%-0.30%，Mo：0.05%-0.20%，Ni：≤0.25%，Cu：≤0.35%，V：≤0.04%，Al：≤0.060%，Ti：≤0.03%，Nb：≤0.05%，其余量为Fe。本发明采用加入微量合金进行浇注，形成的微合金钢铸钢车轮在铁路高速重载方面具有一定的优越性。微合金钢车轮的硬度与ZL-C级钢车轮相当，耐磨性能是普通铸钢车轮和辗钢车轮CL60的1.5倍，抗拉强度比ZL-B级钢车轮提高4%，屈服强度提高25%，淬透性比ZL-C级钢提高25%，微量合金元素的加入提高了车轮的耐磨性能和抗热裂损伤性能。

一种二次加压熔汤锻造车轮的锻造方法与锻造设备（CN103084559A），按照以下步骤(1)原料熔炼；(2)保温存放；(3)熔汤除气；(4)熔汤注入下模具；(5)主活塞加压及保压；(6)辅助活塞加压及保压；(7)开模；(8)产品转运及存放；(9)模具冷却，循环进行。本发明可以提升产品质量，减少熔汤用量，而且二次锻造进一步改善金属的内部组织细化晶粒，提升产品机械性能、抗拉性能等综合性能提升，缩短产品的生产时间，增加产量，提高生产效率，提升产品的出厂合格率。

经过对比，以上文献中公开的技术内容与本发明申请存在较大不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种重载汽车用铝合金车轮液态模锻成型专用铝合金材料及成型方法，利用本液态模锻成型方法制备出符合重载汽车要求的商用铝合金车轮，采用该技术生产的车轮组织致密度高、力学性能高、工艺流程短、成品率高、生产效率高等优点。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：