一種汽車輪轂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車輪轂及其制備方法，屬于汽車輪轂技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車輪轂是裝在汽車上用來支撐輪胎的部件，目前使用的一些汽車輪轂，特別是 轎車的輪轂，一般都是一次性澆注而成的，其上一般都采用寬體式三輻板、四輻板或者五輻 板結(jié)構(gòu)，這種寬體式輻板結(jié)構(gòu)的輪轂在碰撞到雜物時(shí)，只要一個(gè)輻板受損，則整個(gè)輪轂就會 報(bào)廢，同時(shí)存在受力不均勻的現(xiàn)象，而且重量大，這樣就間接增加了油耗，并且因?yàn)檫@種結(jié) 構(gòu)的輪轂空氣流通不順，所以散熱性能不好，特別是在汽車高速行駛過程中，輪胎與地面摩 擦產(chǎn)生大量熱量，輪胎將熱量傳遞給輪轂，利用輪轂來散熱，如果輪轂散熱性能不好，就會 使輪胎的內(nèi)胎因?yàn)闇囟冗^高而快速老化，導(dǎo)致輪胎爆胎，這樣就縮短了輪胎的使用壽命。
[0003] 目前市場上的輪轂按照材質(zhì)可以分為合金輪轂和鋼輪轂，而且各有各的利弊。合 金材質(zhì)輪轂重量較輕，慣性阻力較小，在高速轉(zhuǎn)動時(shí)的變形小，慣性阻力小，有利于提高汽 車的直線行駛性能，減輕輪胎滾動阻力，從而減少了油耗，且有較好的散熱性，對于車輛的 制動系，輪胎和制動系統(tǒng)的熱衰減都能起到一定的作用。目前市場上的原廠車的合金輪轂 都以鋁合金為主，其次是鉻、鈦等元素作為基本材料。然而合金材質(zhì)的成本較高，一般出現(xiàn) 在高端車上，不適用于中低配車型。而鋼質(zhì)輪轂的制造工藝簡單，一般采用鑄造的工藝，例 如鋁合金輪轂一般采用低壓鑄造工藝生產(chǎn)，所以成本相對較低，且抗金屬疲勞的能力較 強(qiáng)，但是鋼質(zhì)輪轂的外觀不佳，重量較大，慣性阻力大，散熱性也比較差，還容易生銹。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提出了一種成本低，外觀佳，綜合 性能較好的汽車輪轂。
[0005] 本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種汽車輪轂，所述汽車輪轂包括 輪輞、輪軸轂和多根呈桿狀的輻條，所述輻條連接輪輞與輪軸轂，所述輪轂由碳素鋼制 成，所述碳素鋼主要由以下重量百分比的成分組成：c:0. 15-0. 20%，Mn :0.50-0. 90%， Si 彡 0· 35 %，Cr :0· 50-0. 60 %，Ni :0· 10-0. 25 %，Cu :0· 05-0. 20 %，S 彡 0· 030 %， P < (λ 030%，余量為 Fe。
[0006] 本發(fā)明汽車輪轂的性能主要取決于碳素鋼中的含碳量和顯微組織。本發(fā)明汽車輪 轂所用的碳素鋼在現(xiàn)有技術(shù)S400鋼的基礎(chǔ)上嚴(yán)格控制各合金元素的成分配比，適量提高 了 Mn、Cr的含量，并適量降低了 Ni的含量，并進(jìn)一步限定了 C、P、S、Cu的含量。而在合金
技術(shù)領(lǐng)域中，一個(gè)成分的微小改變都能導(dǎo)致合金性能的劇烈變化，不同的元素以及它們在 材料中的含量，及各元素之間的配合都決定了碳素鋼的性能。本發(fā)明采用上述碳素鋼制成 低成本，外觀佳的汽車輪轂，并使其具有較好的機(jī)械性能，尤其是硬度、抗拉強(qiáng)度、塑性，從 而達(dá)到延長汽車輪轂使用壽命的目的。
[0007] 隨著碳含量的增加，可以提高碳素鋼的屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和硬度，但若碳含量過 大，碳素鋼的塑性和沖擊性降低，焊接性和冷彎性也變差，還會影響碳素鋼的耐腐蝕能力， 因此，本發(fā)明在S400鋼的基礎(chǔ)上適當(dāng)優(yōu)選碳的含量0. 15-0. 20%。
[0008] 碳素鋼中的殘余元素和雜質(zhì)元素如錳、硅、鎳、磷、硫、銅等，對碳素鋼的性能也 有影響。這些影響相互協(xié)同作用，過量的雜質(zhì)會增加碳素鋼的熱脆性，本發(fā)明適量提高 錳的含量，可減少或部分抵銷其熱脆性，并提高碳素鋼的沖擊韌性，增加冷脆性；另外， 除了硫外，其他元素均在不同程度上共同提高碳素鋼的強(qiáng)度。但鎳、鉻、銅等的含量高時(shí) 會提高碳素鋼的淬透性，但會影響碳素鋼的塑性，通過不斷試驗(yàn)，本發(fā)明將鉻含量提高至 0· 50-0. 60%，將鎳和銅的含量分別控制在0· 10-0. 25 %和0· 05-0. 20%。
[0009] 作為優(yōu)選，所述輪轂由碳素鋼制成，所述碳素鋼主要由以下重量百分比的成分組 成：C :0· 18-0. 20%，Mn :0· 60-0. 80%，Si 彡 0· 35%，Cr :0· 52-0. 58%，Ni :0· 12-0. 20%， Cu :0· 08-0. 15%，S 彡 0· 030%，P 彡 0· 030%，余量為 Fe。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述輪轂由碳素鋼制成，所述碳素鋼主要由以下重量百分比的 成分組成：C :0· 18 %，Mn :0· 70 %，Si 彡 0· 35 %，Cr :0· 55 %，Ni :0· 18 %，Cu :0· 12 %， S 彡 0· 030%，P 彡 0· 030%，余量為 Fe。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述輪轂由碳素鋼制成，所述碳素鋼主要由以下重量百分比的 成分組成：C :0· 17 %，Mn :0· 80 %，Si 彡 0· 35 %，Cr :0· 52 %，Ni :0· 22 %，Cu :0· 15 %， S 彡 0· 030%，P 彡 0· 030%，余量為 Fe。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述輪轂由碳素鋼制成，所述碳素鋼主要由以下重量百分比的 成分組成：C :0· 15 %，Mn :0· 90 %，Si 彡 0· 35 %，Cr :0· 50 %，Ni :0· 25 %，Cu :0· 05 %， S 彡 0· 030%，P 彡 0· 030%，余量為 Fe。
[0013] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述輪轂由碳素鋼制成，所述碳素鋼主要由以下重量百分比的 成分組成：C :0· 20 %，Mn :0· 50 %，Si 彡 0· 35 %，Cr :0· 60 %，Ni :0· 10 %，Cu :0· 20 %， S 彡 0· 030%，P 彡 0· 030%，余量為 Fe。
[0014] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種上述汽車輪轂的制備方法，所述制備方法包 括如下步驟：
[0015] S1、取材：按上述輪轂所述的碳素鋼組成成分配比，將所述碳素鋼分別加工成鋼 板、輪軸轂、輻條；
[0016] S2、壓制成型：將鋼板卷成鋼圈，將鋼圈接口處先焊接，再將焊接口與鋼圈兩側(cè)分 別打磨，然后根據(jù)所需的形狀將打磨后的鋼圈壓制成型，得輪輞；
[0017] S3、安裝：在輪軸轂和輪輞上按順序打孔，并進(jìn)行拋丸，再將輻條安裝到拋丸后的 輪軸轂和輪輞上，并將安裝口焊接處理，得汽車輪轂半成品；
[0018] S4、電泳防銹漆處理：將汽車輪轂半成品經(jīng)過預(yù)處理后浸入電泳槽進(jìn)行電泳處理， 電泳槽內(nèi)H08-1黑色電泳漆固體分質(zhì)量分?jǐn)?shù)8-12%，蒸餾水質(zhì)量分?jǐn)?shù)88-92%，pH值為 7. 6-7. 8,電壓30-40V，電泳溫度為22-28°C，電泳l_3min后用純水清洗，再烘干；
[0019] S5、噴塑粉：將電泳防銹漆處理后的汽車輪轂半成品噴塑粉，最后在90-1KTC烘 干即可制得汽車輪轂成品。
[0020] 本發(fā)明汽車輪轂的制備方法采用上述特定成分的碳素鋼先制成輪輞、輪軸轂、輻 條，其中輪輞是用碳素鋼鋼板卷成鋼圈，在鋼圈借口和兩側(cè)打磨是比不可少的工藝，分別打 磨，可以使輪輞表面光滑，將輪輞、輪軸轂、輻條安裝后進(jìn)行電泳處理，電泳漆以離子狀態(tài)分 散于水中，在直流電場作用下，定向集結(jié)汽車輪轂表面上，形成致密表面膜，電泳防銹漆處 理得到的表面膜均勻致密，附著力強(qiáng)，不易脫落，連續(xù)彎折不爆皮，且耐蝕性佳，所用水性涂 料無毒、無污染、無有害物質(zhì)殘留，綠色環(huán)保。最后將汽車輪轂噴塑粉，是輪轂顏色正，更加 美觀。
[0021] 其中，在電泳過程中，主要以電壓的大小來控制膜層厚度。如若電泳時(shí)間超過一定 數(shù)值，膜層厚度不會再顯著增加，這是因?yàn)殡娪酒崾遣粚?dǎo)電的，當(dāng)汽車輪轂被膜層完全覆蓋 后，成為絕緣體，時(shí)間再長也不會增加漆膜地厚度。但在本發(fā)明輪轂電泳中將電壓控制在 30-40V，電場作用加強(qiáng)，漆液中帶電粒子泳動，沉積速度加快，使用泳透力提高，膜層增厚。
[0022] 但是，電泳槽中的pH、溫度及電泳的時(shí)間也都影響著防銹漆