[发明专利]一种高强度铝合金汽车轮毂及其加工工艺

权利要求书

1.一种高强度铝合金汽车轮毂，包括轮毂本体，其特征在于，所述轮毂轴承采用铝合金材料制成，所述铝合金材料按重量百分比计包括以下组分：C：0.20～0.25%、Si：0.15～0.23%，Mn：1.52～1.64%、P：≤ 0.008%、S：≤ 0.005%、V：0.08～0.14%、Ni：0.67～0.84%、Cr：1.12～1.43%、Fe:4.6～5.4%、Ta：0.008～0.017%、Nd：0.13～0.145%、Ce：0.008～0.012%、Eu：0.11～0.16%、Pt：0.009～0.022%、W：0.32～0.41%、Nb：0.12～0.14%、填料：0.749～1.033%，余量为Al和不可避免的杂质；

所述填料按质量份数计包括：氧化钙：4-8份、氧化镁：5-7份、氧化铜：2-4份、二氧化锰：1-3份、氢氧化钡：2-4份、氯化镁：3-5份、硫酸钡：3-6份。

2.根据权利要求1所述的高强度铝合金汽车轮毂，其特征在于：所述铝合金材料按重量百分比计包括以下组分：C：0.23%、Si：0.18%，Mn：1.59%、P：≤ 0.004%、S：≤ 0.003%、V：0.11%、Ni：0.75%、Cr：1.123%、Fe:4.8%,Ta：0.0092%、Nd：0.135%、Ce：0.011%、Eu：0.12%、Pt：0.0015%、W：0.36%、Nb：0.12%、填料：0.749%，余量为Al和不可避免的杂质；

所述填料按质量份数计包括：氧化钙：5份、氧化镁：6份、氧化铜：3份、二氧化锰：2份、氢氧化钡：3份、氯化镁：3份、硫酸钡：4份。

3.根据权利要求1所述的高强度铝合金汽车轮毂，其特征在于：所述铝合金材料按重量百分比计包括以下组分：C：0.25%、Si：0.22%，Mn：1.62%、P：≤ 0.001%、S：≤ 0.001%、V：0.123%、Ni：0.79%、Cr：1. 33%、Fe:5.2%、Ta：0.019%、Nd：0.141%、Ce：0.0113%、Eu：0.15%、Pt：0.0018%、W：0.384%、Nb：0.132%、填料：1.033%，余量为Al和不可避免的杂质；

所述填料按质量份数计包括：氧化钙：6份、氧化镁：7份、氧化铜：4份、二氧化锰：3份、氢氧化钡：4份、氯化镁：5份、硫酸钡：5份。

4.根据权利要求1-3任意所述的高强度铝合金汽车轮毂加工工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：

㈠配料：将原料按上述质量百分比进行配料；

㈡熔炼：

a、按预定的原料中各成分的质量百分比将原料加入熔炉内，将熔炉内的温度提高到1600-1620℃，原料被熔炼形成铝合金溶液；

b、将上一步得到的铝合金溶液进行冷却，冷却时用水冷与空冷结合，先采用水冷以25-28℃/s的冷却速率将铝合金溶液水冷至600-620℃形成合金，然后空冷至330-360℃，再采用水冷以13-15℃/s的冷却速率将铝合金水冷至室温；

c、加热，将上一步冷却后的铝合金加入熔炉内进行二次熔炼，将熔炉内的温度提高到1630-1640℃，合金被二次熔炼形成铝合金溶液；

d、烫包，将熔炉内的铝合金溶液倒入浇包，进行烫包；

e、烫包完毕后，将浇包内的铝合金溶液倒入电炉内，将电炉内的温度升温至1550 -1610℃，加热14-18分钟，将电炉内的铝合金溶液倒入浇包，倒包降温；在合金溶液表面撒入膨胀珍珠岩粉，打渣两遍，打渣完成后，形成待铸造的合金溶液

㈢精炼：将熔炼后的铝合金溶液送入精炼斧，控制精炼温度为1350℃～1380℃，精炼20-25分钟，静置30-35分钟；在铝合金溶液表面撒入膨胀珍珠岩粉，打渣两遍，打渣完成后，形成待铸造的铝合金溶液；

㈣浇注：在浇注模中进行浇注；

㈤热处理：采用加热一次回火—二次回火—淬火-的热处理工艺对浇注好的铝合金轮毂进行热处理，具体热处理工艺为：

加热：将铝合金轮毂放入加热炉进行加热，加热温度为800-820℃，加热30-33分钟后停止加热，使铝合金轮毂在加热炉内利用余热维持在430-450℃保温5-10分钟，将铝合金轮毂取出冷却至室温；

一次回火：将加热后的铝合金轮毂放入回火炉进行回火，控制回火温度为400-430℃，回火时间15-20分钟，然后采用压缩空气或雾状淬火液以8-9℃/s的冷却速率将原料冷至280-300℃，然后空冷至室温；

二次回火：铝合金轮毂放入回火炉进行二次回火，控制回火温度为600-620℃，回火时间25-37分钟，然后空冷至室温；

淬火：将二次回火好的铝合金轮毂放入淬火炉进行淬火，控制淬火温度为750-780℃，淬火时冷到200-240℃时,取出空冷至室温；

㈥探伤处理；

㈦阳极氧化：

将铝合金轮毂放入浓度为15-20%的铬酸槽中，进行脱脂，时间过2-3min取出，然后用自来水反复冲洗铝合金轮毂，冲洗时间为 5-6min，保证铝合金轮毂表面的 PH 值＞ 5

将铝合金轮毂放入浓度为40kg/m³-45kg/ m³-的氢氧化钠中，碱洗5-6min后取出，用自来水反复冲洗铝合金轮毂，冲洗3-5min后取出；

将铝合金轮毂进行电解抛光，抛光后清洗；

将铝合轮毂放入含有铬酸的氧化槽内作为阳极，以铅板为阴极，温度控制在 25℃～ 27℃之间，接通电源，电压在 15V ～ 18V 之间，反应20～30min后取出，用自来水反复冲洗，再用去离子水冲洗；

电解着色：将铝合金基材放入锡盐电解槽中中进行着色用自来水冲洗铝合金轮毂，再用等离子水冲洗。