專利名稱：：汽車鋁合金車輪的分階時效熱處理工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種汽車鋁合金車輪的分階時效熱處理工藝，屬于汽車配件制造領域
背景技術：
：汽車鋁合金車輪是車輛行駛中重要的安全部件，要求有很高的強度、旋轉彎曲性能、優(yōu)良的沖擊韌性和良好的耐疲勞性，因此對其生產的材料性能有較高的要求。目前A356鋁合金材料是制造汽車鋁車輪的主要材料，A356合金材料一般要經(jīng)過熔化、精煉并添加鎂、鍶、鈦等元素經(jīng)變質細化處理，再經(jīng)熱處理才能達到鋁車輪的強度和韌性的要求。目前我國鋁車輪行業(yè)在變質細化方面已達到較高的水平，但熱處理仍然采用傳統(tǒng)工藝，即采用固熔和時效兩個程序，固熔溫度53(TC535"C，固熔時間360—420分鐘；時效溫度150'C155。C，時效時間240—300分鐘。這種方法不僅能耗高、成本高，而且未考慮鋁合金車輪經(jīng)過機械加工后的表面處理程序，因為鋁合金車輪在表面處理過程會因噴漆烘烤使產品強度提高、韌性下降，因此傳統(tǒng)的熱處理工藝不僅能耗和成本高，而且產品的力學性能差。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種新的汽車鋁合金車輪的分階時效熱處理工藝，該方法改變了傳統(tǒng)的鋁合金車輪熱處理工藝即經(jīng)過固熔和時效處理后就使產品的強度和韌性完全達到鋁合金車輪的力學性能要求，而是將鋁合金車輪表面處理過程中噴漆烘烤工藝也考慮為熱處理再時效工藝的一個部分，在固熔和初級時效過程中通過縮短時間和降低溫度使鋁車輪首先取得較好的韌性，然后在再時效工藝即噴漆烘烤過程中通過烘烤再提升產品的強度，從而不僅降低了能耗和生產成本，同時使鋁車輪強度和韌性達到理想的狀態(tài)。本發(fā)明的流程是上料一進固熔爐一固熔處理一出固熔爐一淬火一進時效爐一初級時效處理一出時效爐一機加工一再時效處理即噴漆烘烤一粉體烘烤一底漆與罩光漆烘烤一出爐。產品上料后首先進固熔爐進行固熔處理；固熔處理分為升溫和保溫，固熔時間250-290分鐘，其中固熔升溫時間為4050分鐘，固熔保溫時間為210-240分鐘，固熔保溫溫度54(TC士5。C，固熔過程中循環(huán)風速12mV秒以上；出固熔爐淬火處理，淬火轉移時間1520秒，淬火水溫55。C65。C，淬火時間為33.5分鐘；產品經(jīng)整形后進時效爐，進行初級時效處理，初級時效時間60-90分鐘，其中初級時效升溫時間2030分鐘，初級時效保溫時間4060分鐘，初級時效溫度13(TC士5。C;出時效爐；產品經(jīng)機械加工后進入表面處理工序，進行噴漆烘烤即再時效處理；在噴漆烘烤中溫度為170°C200°C，噴漆烘烤時間6080分鐘，其中粉體烘烤溫度為190°C200°C，烘烤時間為3040分鐘；底漆與罩光漆烘烤溫度170'C18(TC，烘烤時間為3040分鐘，然后出爐冷卻。本發(fā)明的不僅使固熔和初級時效的時間縮短，減少了能源使用，降低了生產成本；而且因為再時效工藝中粉底烘烤和底漆與罩光漆烘烤本來就是鋁車輪表面處理過程中的必經(jīng)過程，并不是單獨設置的熱處理再時效工藝，只是將其納入熱處理工藝考慮，因此并不增加任何生產成本，而且該方法可有效避免傳統(tǒng)的熱處理工藝中經(jīng)過固熔和一次時效就已將產品的強度和韌性達到合格標準，但又因表面處理中粉底烘烤和底漆與罩光漆烘烤使產品強度升高、韌性下降的弊端。因此，和傳統(tǒng)的熱處理工藝相比，該工藝不僅可以節(jié)約成本，而且可以提高產品性能。圖1實施例1的材料的顯微組織圖圖2實施例2的材料的顯微組織圖具體的實施方式實施例1:532-1775鋁合金車輪熱處理流程為上料一進固熔爐一固熔處理升溫到54(TC,固熔升溫時間40分鐘，固熔保溫時間210分鐘，循環(huán)風風速12mV秒以上，，出固熔爐一淬火淬火轉移時間15秒，淬火水溫55。C，淬火時間3分鐘；—進時效爐一初級時效處理升溫到13(TC，初級時效升溫時間25分鐘，初級時效保溫時間50分鐘一出時效爐一機加工一再時效處理即噴漆烘烤一粉體烘烤，烘烤溫度195。C，烘烤時間30分鐘一底漆與罩光漆烘烤，烘烤溫度175°C，烘烤時間35分鐘—出爐空冷。實施例2853-1995鋁合金車輪熱處理流程為上料一進固熔爐一固熔處理升溫到545。C,升溫時間45分鐘，固熔保溫時間240分鐘，循環(huán)風風速12mV秒以上，一出固熔爐一淬火淬火轉移時間20秒，淬火水溫65°C，淬火時間3.5分鐘；一進時效爐一初級時效處理升溫到135'C，初級時效升溫時間30分鐘，初級時效保溫時間60分鐘一出時效爐一機加工一再時效處理即噴漆烘烤一粉體烘烤，烘烤溫度20(TC，烘烤時間35分鐘一底漆與罩光漆烘烤，烘烤溫度18(TC，烘烤時間35分鐘一出爐空冷。通過表1和表2的機械性能對比可以看出，使用本專利申請分階時效熱處理工藝處理后的A356.2鋁合金車輪的機械性能比原熱處理工藝處理后4的機械性能強韌性明顯提高，因此該方法有利于提高鋁合金車輪的安全特性，降低車輪的重量。通過表3和表4的安全性能對比可以看出，使用本專利申請分階時效熱處理工藝處理后的A356.2鋁合金車輪的安全性能比原熱處理工藝處理后的安全性能明顯提高，該工藝有利于提高鋁合金車輪的安全性能。通過表5力學性能、顯微組織、安全性能、產品重量、生產效率、生產成本對比可以看出，使用本專利申請分階時效熱處理工藝產品的綜合效果更好。從以上對比可以看出，使用本專利申請的分階時效熱處理工藝處理的產品和原熱處理工藝相比，產品硬度下降，抗拉強度、屈服強度、延伸率明顯提高；同時熱處理中固熔和初級時效的生產能耗從0.405度/公斤下降到0.356度/公斤，生產成本每件從15元/件下降到10元/件，因此該方法既可明顯降低生產成本，同時也提升了產品的性能。產品機械性能對比表l:使用本專利申請工藝熱處理后鋁合金車輪的機械性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>產品安全性可靠性(沖擊/彎曲疲勞/徑向疲勞)試驗結果對比表3:申請工藝熱處理后安全性能試驗<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>:理后安全性能試驗<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表5:使用本申請專利熱處理后的A356.2鋁合金車輪各項指標與原工藝比較。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權利要求1、一種汽車鋁合金車輪的分階時效熱處理工藝，其流程上料→進固熔爐→固熔處理→出固熔爐→淬火→進時效爐→初級時效處理→出時效爐→機加工→再時效處理即噴漆烘烤→粉體烘烤→底漆與罩光漆烘烤→出爐。其技術特征在于在固熔處理中固熔溫度為540℃±5℃，固熔時間為250～290分鐘；在初級時效處理中時效溫度為130℃±5℃，時效時間為60～90分鐘；在再時效處理即噴漆烘烤工藝中烘烤溫度為170℃～200℃，烘烤時間為60～80分鐘；2、根據(jù)權利1要求所述的汽車鋁合金車輪的分階時效熱處理工藝，其特征在于在固熔處理中，升溫時間為4050分鐘，保溫時間為210240分鐘；在初級時效處理中，升溫時間為2030分鐘，保溫時間為4060分鐘；在再時效處理即噴漆烘烤工藝中，粉體烘烤溫度為190°C200°C，烘烤時間為3040分鐘；底漆和罩光漆烘烤溫度為170°C180°C，烘烤時間為3040分鐘。3、根據(jù)權利要求1或2所述的汽車鋁合金車輪的分階時效熱處理工藝，其特征在于淬火轉移時間為1520秒，淬火水溫為55。C65"C，淬火時間為33.5分鐘。4、根據(jù)權利要求3所述的汽車鋁合金車輪的分階時效處熱理工藝，其特征在于循環(huán)風速為12m7秒以上。全文摘要本發(fā)明提供一種汽車鋁合金車輪的分階時效熱處理工藝，其特征在于將熱處理工藝分成固熔、初級時效、再時效即噴漆烘烤三個工序，采取的技術方案是固熔溫度540℃±5℃，固熔時間250～290分鐘；初級時效溫度130℃±5℃，時效時間60～90分鐘；再時效中噴漆烘烤溫度170℃～200℃，噴漆烘烤時間60～80分鐘。該方法將鋁合金車輪原有噴漆烘烤工藝納入熱處理再時效工藝考慮并不增加生產成本，并且由于采用在固熔和初級時效階段先提高鋁合金車輪韌性，再時效階段再提高鋁合金車輪強度，避免了原熱處理工藝中因固熔和一次時效就已使產品達到了強度和韌性要求，又因噴漆烘烤工序使產品強度提升而韌性降低的弊端，從而在節(jié)約能源的同時使產品的綜合力學性能更優(yōu)良。文檔編號C22F1/04GK101638759SQ200810234088公開日2010年2月3日申請日期2008年11月18日優(yōu)先權日2008年11月18日發(fā)明者崔蘭妹,萍李,李光宇,管建國,胡因行申請人:江蘇凱特汽車部件有限公司