一种铝合金轮毂材料制造技术

本发明专利技术属于车轮毂材质技术领域，特别涉及一种铝合金轮毂材料。该铝合金轮毂材料由以下重量百分比的成分制成：Si 6.5‑7.5％，Cu 0.3‑0.4％,Mg0.4‑0.6％，Mn 0.3‑0.4％，Ni 0.02‑0.04％，Ti 0.2‑0.4％，Fe＜0.12％，Sr0.02‑0.04％,Re 0.2‑0.4％，Zr 0.01‑0.04％，其余为Al。该铝合金轮毂材料可有效提高铝合金的力学性能、且能大大提高产品的加工性能和机械性能，易于组织生产，性价比高。

【技术实现步骤摘要】
(一)
本专利技术属于车轮毂材质
，特别涉及一种铝合金轮毂材料。(二)
技术介绍
目前，国内车轮铝合金主要采用A356合金(国内牌号：ZL101A)，其化学成分中含有：Si7％、Mg0.35％、Fe<0.2％、Cu<0.2％、Zn<0.1％。由于低品质铝合金锭中铁含量较高，而且随着合金炉料的回用以及生产中铁质坩埚、工具、置顶件等的使用，使合金含铁量持续增加。而铁在铸造铝合金中是一种主要的有害杂质，随着铁含量的增加，在金相组织中会形成本身硬度很高的针、片状脆性铁相，它的存在割裂了铝合金的基体，降低了合金的力学性能，尤其是韧性，并且使零件机械加工难度增加，刀、刃具磨损严重，尺寸稳定性变差。因此，继续一种新的铝合金轮毂材料，通过必需元素各成分的合理搭配，制得力学性能更高、加工性能和机械性能更好的铝合金轮毂材料，以适应车业对车轮轮毂材质的高要求。(三)
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供了一种可有效提高铝合金的力学性能、且能大大提高产品的加工性能和机械性能的铝合金轮毂材料，解决了现有技术中存在的问题。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种铝合金轮毂材料，由以下重量百分比的化学成分组成：Si 6.5-7.5％，Cu 0.3-0.4％,Mg 0.4-0.6％，Mn 0.3-0.4％，Ni 0.02-0.04％，Ti 0.2-0.4％，Fe＜0.12％，Sr 0.02-0.04％,Re 0.2-0.4％，Zr 0.01-0.04％，其余为Al。优选的，该铝合金轮毂材料中，Sr 0.02-0.04％,Re 0.2-0.4％，Zr0.01-0.04％。本专利技术铝合金轮毂材料化学成分中对Fe严格控制，消除了其不利影响，对合金的耐蚀性具有很大程度的提高；通过添加混合稀土Re、锶Sr、锆Zr三种元素并以科学合理的比例(Re 0.2-0.4％，Sr 0.02-0.04％,Zr 0.01-0.04％)与其他元素混合，使铝合金中的杂质相FeAl、AlFeSi等形成多元的金属化合物，使其形态细化和球化，因而能有效提高铝合金的力学性能和产品加工性能；通过提高材料中镁Mg含量至0.4-0.6％，使该铝合金轮毂材料具有重量轻、塑性好、抗拉强度高等特点；通过增加材料中钛Ti含量至0.2-0.4％，提高了轮毂的硬度和抗拉强度的优点。该铝合金轮毂材料通过上述各成分的合理搭配，最终制得的铝合金轮毂材料力学性能、加工性能和机械性能优异。(四)具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于此。实施例1该铝合金轮毂材料，其化学成分由以下重量百分比的成分制成：Si 7.4％，Cu 0.36％，Mg 0.52％，Mn 0.37％，Ni 0.029％，Ti 0.33％，Fe＜0.12％，Sr 0.03％，Re 0.3％，Zr 0.025％，其余为Al。实施例2：该铝合金轮毂材料，其化学成分由以下重量百分比的成分制成：Si 6.5％，Cu 0.3％,Mg 0.4％，Mn 0.3％，Ni 0.02％，Ti 0.2％，Fe＜0.12％，Sr 0.02％,Re 0.2％，Zr 0.01％，其余为Al。实施例3：该铝合金轮毂材料，其化学成分由以下重量百分比的成分制成：Si 7.5％，Cu 0.4％,Mg 0.6％，Mn 0.4％，Ni 0.04％，Ti 0.4％，Fe＜0.12％，Sr 0.04％,Re 0.4％，Zr 0.04％，其余为Al。实施例4：该铝合金轮毂材料，其化学成分由以下重量百分比的成分制成：Si 7％，Cu 0.3％,Mg 0.6％，Mn 0.3％，Ni 0.04％，Ti 0.4％，Fe＜0.12％，Sr 0.02％,Re 0.3％，Zr 0.04％，其余为Al。实施例5：该铝合金轮毂材料，其化学成分由以下重量百分比的成分制成：Si 6.9％，Cu 0.39％,Mg 0.58％，Mn 0.37％，Ni 0.03％，Ti 0.35％，Fe＜0.12％，Sr 0.022％,Re 0.25％，Zr 0.016％，其余为Al。实施例6：该铝合金轮毂材料，其化学成分由以下重量百分比的成分制成：Si 7.1％，Cu 0.33％,Mg 0.49％，Mn 0.34％，Ni 0.028％，Ti 0.35％，Fe＜0.12％，Sr 0.036％,Re 0.36％，Zr 0.038％，其余为Al。实施例7该铝合金轮毂材料，其化学成分由以下重量百分比的成分制成：Si 7.1％，Cu 0.33％,Mg 0.49％，Mn 0.34％，Ni 0.028％，Ti 0.35％，Fe＜0.12％，Sr 0.028％,Re 0.3％，Zr 0.022％，其余为Al。由本专利技术实施例1-7的铝合金轮毂材料和现有A356材料制成的相同规格铝柱进行拉伸实验测试，测试结果如下表1：表1由上表1可以看出，本专利技术实施例的铝合金铝轮毂材料力学性能优异，较现有材料大大提升。由本专利技术实施例1-7的铝合金轮毂材料和现有A356材料制成的相同规格轮毂进行径向实验测试，其中，轮毂规格为20*10，螺栓孔为8*180，偏距-24mm，硬度92HB，轮胎尺寸285/50R20，胎压460KPa，试验载荷3500KG，螺母扭矩120N*M，速度50km/h，里程1850000转，测试结果如下表2：表2种类轮辋内部裂纹扭矩下降气压下降A356轮毂是是是实施例1轮毂否否否实施例2轮毂否否否实施例3轮毂否否否实施例4轮毂否否否实施例5轮毂否否否实施例6轮毂否否否实施例7轮毂否否否由本专利技术实施例1-7的铝合金轮毂材料和现有A356材料制成的相同规格轮毂进行弯曲实验测试，其中，轮毂规格为20X9.0，螺栓孔为5X112，偏距57mm，硬度91HB，螺母扭矩120N*M，循环次数100000，试验弯矩5.5KN*M，实验转速上限1522.96r/min，实验转速下限1246.05r/min，初始偏移量1.13mm，测试结果如下表3：表3种类结束偏移量(mm)扭矩下降可见裂纹A356轮毂1.29是是实施例1轮毂1.25否否实施例2轮毂1.27否否实施例3轮毂1.26否否实施例4轮毂1.28否否实施例5轮毂1.27否否实施例6轮毂1.28否否实施例7轮毂1.26否否由本专利技术实施例1-7的铝合金轮毂材料和现有A356材料制成的相同规格轮毂进行冲击实验测试，其中，轮毂规格为20X9.0，螺栓孔为5X112，偏距57mm，硬度94HB，冲头质量800KG，下落高度260mm，轮胎尺寸245/40/R20，冲击面重叠度25mm，胎压200KPa，测试结果如下表4：表4种类初始胎压(KPa)结束胎压(KPa)轮辐裂纹轮辐是否脱离是否漏气A356轮毂2000是否是实施例1轮毂200200否否否实施例2轮毂200200否否否实施例3轮毂200200否否否实施例4轮毂200200否否否实施例5轮毂200200否否否实施例6轮毂200200否否否实施例7轮毂200200否否否本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金轮毂材料，其特征是：由以下重量百分比的化学成分组成：Si 6.5‑7.5％，Cu 0.3‑0.4％,Mg 0.4‑0.6％，Mn 0.3‑0.4％，Ni 0.02‑0.04％，Ti 0.2‑0.4％，Fe＜0.12％，Sr 0.02‑0.04％,Re 0.2‑0.4％，Zr 0.01‑0.04％，其余为Al。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金轮毂材料，其特征是：由以下重量百分比的化学成分组成：Si 6.5-7.5％，Cu 0.3-0.4％,Mg 0.4-0.6％，Mn 0.3-0.4％，Ni 0.02-0.04％，Ti 0.2-0.4％，Fe＜0.12％，Sr ...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海洋，田家礼，宋宪奎，张德富，
申请(专利权)人：山东海德威车轮有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37