合金材料在汽車車輪制造中的應用
來源:中國汽車材料網 | 作者:chinacaw | 發布時間: 2019-02-17 | 919 次瀏覽 | 分享到:

汽車車輪制造的主要材料有鋁合金、合金鋼、鎂合金,以及應用比較少的復合材料和鋼鋁組合材料。著重介紹了鋁合金車輪和合金鋼車輪的鑄造、鍛造工藝,分析了各種材料的優缺點,闡述了合金材料在汽車車輪生產中的應用前景。詳細介紹了鋁合金車輪和合金鋼車輪的生產制造工藝和鎂合金在汽車車輪上的應用。

關鍵詞:合金材料; 汽車; 車輪; 制造工藝

 

1車輪制造材料的選用

 

目前,世界上汽車車輪材料主要有兩種:合金鋼和鋁合金,這兩種材料的應用占整個市場的90%以上。汽車車輪材料的選擇也就是對鋁合金和合金鋼的選擇。另外, 由于人們對車輪質量的要求不斷提高,這必然導致在制造汽車車輪時應用一些新材料。

 

1.1 合金鋼汽車車輪

 

在汽車誕生的一段時間里, 汽車一直采用鋼制車輪,但是從20 世紀70 年代末起,鋁合金車輪應用的越來越多,鋼制車輪占用的市場份額大幅度下降。導致這一情況產生的原因是多方面的, 最主要的原因是外觀的吸引力。鋼制車輪的主要優勢是成本低和安全性高, 這也是大多數載重汽車的車輪采用鋼材制造的原因。但是鋼材的加工成型性能和制造工藝難度較大, 這就決定了其不可能有鋁合金車輪那樣的結構和多樣化外形。另外,鋼車輪的質量較大,使用所消耗的能量遠遠大于鋁制車輪。

 

近些年來,面對眾多的挑戰,國際鋼輪行業不得不做出一系列的調整和革新, 具體措施有: ①新材料。微合金鋼HSLA、雙相鋼(DP)和貝氏體鋼等高強度鋼種成功研發,并開始應用于制造汽車車輪,為鋼輪減輕質量和更大膽的款式設計創造了條件。根據有關報道,HSLA 車輪的質量比一般碳素鋼車輪輕約15%。②新工藝的應用。國際鋼輪行業與設備制造商緊密合作,研究出旋壓生產工藝,已經在鋼制車輪生產中應用,法國的MagnettoWheels 工廠和西班牙的Hayes Lemmerz International 工廠開始投入生產,日本的Topy 工廠以及美國的ArvinMeritor 工廠都相繼宣稱已掌握了這項技術。

 

1.2 鋁合金汽車車輪

 

21 世紀以來,越來越多的汽車開始應用鋁合金車輪。從技術層面來講, 生產鋁合金車輪主要有兩種:鑄造技術和鍛造技術。在鑄造技術中又有多種:低壓鑄造、重力鑄造和擠壓鑄造;在鍛造技術中又細分為:旋壓、沖壓和半固態成形等。在當今世界上,應用最多的是低壓鑄造技術,在2000 年前后,美國的大部分鋁合金車輪都是用低壓鑄造工藝生產的。另外,在制造一些高強度的車輪時,廣泛應用鍛造技術, 這是因為鍛造技術比其他技術生產的產品性能更好, 利用鍛造技術和鑄造技術生產的同樣規格產品其性能是不一樣的, 其中強度可以提高至少18%,質量可以減輕15%,但是在生產時應用的設備和模具價格遠高于其它生產工藝,因此,應用較少。