高品质铝合金车轮制造技术及性能研究

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1、摘要为解决汽车工业发展和汽车应用普及带来的能源、环境和安全三大问题，汽车的轻量化已成为世界各国研究的重要课题。铝合金车轮质量轻、强度高、成型性好、价格适中、回收率高，是非常符合汽车向减轻重量、降低油耗、减少环境污染和改善操作性方向发展重要零部件。因此研究高品质铝合金车轮制造技术和性能，不仅对汽车工业的发展具有重要意义，而且对节材、提高铝资源利用率具有实用价值。本文对铝合金车轮制造过程中的直接熔炼技术、废铝再生技术、变质细化技术等影响车轮微观组织和力学性能的因素进行了系统研究。研究结果表明，采用直接熔炼

2、技术，落实加料、加热和搅拌等工艺要点，可以制造高品质铝合金车轮，使生产成本下降1000元／吨；落实废铝回收过程中的预处理、熔化、净化变质三个中心环节，可实现铝合金车轮制造过程的良性循环，废铝再生回收率达92％。研究结果表明：工艺参数对车轮的微观组织和力学性能产生重要影响。采用高纯氮气旋吹精炼铝液10～15分钟，可实现铝合金车轮制造过程中铝液的净化；低压铸造A356铝合金车轮，采用200～250。C铸型温度和700～720。C的浇注温度对车轮力学性能的提高最佳；低压铸造充型的第二阶段采用慢速度和第三阶段

3、采用较快速度，对车轮微观组织细化和力学性能提高最有利。采用Sb的变质效果不稳定，产生夹杂，降低车轮的力学性能；采用sr变质效果较好，但sr变质过程中，要考虑变质的衰退因素，用0．008％Sr／d,时的氧化速率计算Sr的氧化烧损量，每炉浇注终点必须保证合金中sr的含量不能低于0．01％。采用A卜5Ti-IB细化效果较好，但要控制AI-5Ti-IB的加入量，把Ti的含量限制在0．1％左右。热处理对A356铝合金车轮的组织和性能产生重要影响。最佳的热处理工艺为：固溶温度535。C，固溶时间3小时；时效温度1

4、65℃、时效时间3小时。车轮材料的磨损是逐层进行的粘着磨损。影响车轮材料耐磨损性的主要因素是变质、细化和热处理效果。车轮铸造表面脆的易与表面分离、剥落硅相的存在是影响涂层与车轮结合力的主要因素，只有对铝合金车轮进行涂前预处理，才能提高铝合金车轮涂层的质量，增强铝合金车轮的抗腐蚀性。本论文成功开发的19inX8．5in型高品质铝合金车轮，其综合性能优异，且铸造成本低，在市场中具有很强的竞争力。关键词：铝合金车轮、制造技术、性能、高品质IIABSTRACTMoreinvestigationsarefocu

5、sonlighteningtheautomobiletomeettheneedsofenergysource，environmentsandsafetyduetothedevelopmentofautomobileindustryandtheautomobilepopularization．Aluminumalloywheelsarethepreferredcandidatersforlighteningtheautomobilesowingtothefollowingproperties：light

6、weight，hi曲strength，bettermoldingcapacity,appropriatepriceandhi曲recycleratio．Itisimportanttostudythefabricationtechnologyandpropertiesofthealuminumwheelsforpromotingautomobilesindustrydevelopment．Thedirectmelttechnologiesinmanufacturingaluminumalloywheel

7、s，methodsoftestingthealuminummeltqualityandthreekeypartsinthewastealuminumrecyclewereinvestigated．Theresultsshowthataluminumwheels，manufacturedbydirectmeltmethod，ale、vit}lllighqualityandtherecycleratioofthewastealuminumreachashi：ghas92％．Theeffectsofproc

8、essingparameters，melttreatmentprocess，moldingmethodsandheattreatmentinmanufacturingaluminumwheelsonthemicrostructuresofaluminumalloyswereinvestigated．Theresdtsshowthatitisimportantforthequalityofaluminumalloywheelstobemodified，tr