本發(fā)明涉及鍛造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鎂合金輪轂的超塑性模鍛工藝。
背景技術(shù)：
鋁合金憑借自身諸多優(yōu)點(diǎn)，目前在車用輪轂，特別是轎車輪轂上得到廣泛應(yīng)用。與其相比，鎂合金則更有發(fā)展優(yōu)勢(shì)：(1)質(zhì)量輕，密度約為1.78g/cm3，僅為鋁合金輪轂的64％；(2)比強(qiáng)度、比高度高，可以滿足汽車輪轂的使用要求；(3)具有較高的彈性模量，抗震性能好，用作輪轂時(shí)更適合在高低不平的路面上行駛。隨著現(xiàn)代汽車節(jié)能減排要求的不斷提高、安全和環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格及車輛輕量化的發(fā)展趨勢(shì)，用鎂合金取代鋁合金已成為汽車輪轂的發(fā)展方向。
目前，鎂合金輪轂主要采用壓鑄成形，但是由于鑄造工藝產(chǎn)生的縮孔、疏松等缺陷降低了零件的力學(xué)性能，導(dǎo)致鎂合金構(gòu)件的應(yīng)用受到限制。因此，需要新工藝來提高產(chǎn)品性能，使其廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種鎂合金輪轂的超塑性模鍛工藝，能夠使得鎂合金輪轂具有較高的強(qiáng)度，并具有良好的高低溫性能。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種鎂合金輪轂的超塑性模鍛工藝，其將鎂合金坯料進(jìn)行均勻化退火處理，在等溫的組合成型模具中進(jìn)行超塑性模鍛成型，鍛后室溫冷卻，繼而在380℃-420℃下進(jìn)行加熱固溶水淬，再經(jīng)120℃-220℃下進(jìn)行人工時(shí)效處理，隨后進(jìn)行精密加工、微弧氧化、涂裝，得到鎂合金輪轂。
優(yōu)選的，所述加熱固溶水淬時(shí)間為4-12小時(shí)，優(yōu)選6-10小時(shí)。
優(yōu)選的，所述人工時(shí)效處理時(shí)間為8-24小時(shí)，優(yōu)選12-18小時(shí)。
依據(jù)《乘用車輪性能要求和試驗(yàn)方法》(GB/T15334-2005)和《乘用車輪沖擊試驗(yàn)方法》(GB/T15704-1995)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)得到的鎂合金輪轂進(jìn)行力學(xué)性能特性檢測(cè)。試驗(yàn)采用國(guó)標(biāo)GB/T228-2002規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)拉伸試驗(yàn)，試驗(yàn)樣品厚度為2mm。
試驗(yàn)證明，經(jīng)過超塑性模鍛成型和熱處理后，鎂合金強(qiáng)度提升了60％，塑性大幅度改善。說明本發(fā)明的超塑性模鍛成型與特定的熱處理工藝產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)。
將鎂合金輪轂切割，經(jīng)橫向筋和直向筋拉力測(cè)試，抗拉強(qiáng)度平均值達(dá)到340MPa，而與其對(duì)比經(jīng)鑄造得到的輪轂的拉伸強(qiáng)度平均值只能達(dá)到245MPa，伸長(zhǎng)率平均值達(dá)到12.8％，其抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率遠(yuǎn)比鑄造鎂合金輪轂及鑄造鎂合金鋁合金輪轂高。
由于輪轂在自然環(huán)境下使用，經(jīng)受寒暑交替的溫度變化，因此，對(duì)其低溫與高溫性能也有較高的要求。實(shí)驗(yàn)證明，所述鎂合金輪轂的低溫、高溫強(qiáng)度和塑性性能優(yōu)良，高溫未顯著軟化，低溫未脆化，可以滿足各種極端自然環(huán)境的使用。
本發(fā)明得到的鎂合金輪轂，T6熱處理后，各部位抗拉強(qiáng)度超過340MPa，屈服強(qiáng)度超過218MPa，平均伸長(zhǎng)率12.8％。在-75℃到260攝氏度拉伸試驗(yàn)中證明其高低溫性能良好。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
一種鎂合金輪轂的超塑性模鍛工藝，其將鎂合金坯料進(jìn)行均勻化退火處理，在等溫的組合成型模具中進(jìn)行超塑性模鍛成型，鍛后室溫冷卻，繼而在380℃下進(jìn)行加熱固溶水淬5小時(shí)，再經(jīng)120℃下進(jìn)行人工時(shí)效處理12小時(shí)，隨后進(jìn)行精密加工、微弧氧化、涂裝，得到鎂合金輪轂。
實(shí)施例2
一種鎂合金輪轂的超塑性模鍛工藝，其將鎂合金坯料進(jìn)行均勻化退火處理，在等溫的組合成型模具中進(jìn)行超塑性模鍛成型，鍛后室溫冷卻，繼而在420℃下進(jìn)行加熱固溶水淬10小時(shí)，再經(jīng)220℃下進(jìn)行人工時(shí)效處理18小時(shí)，隨后進(jìn)行精密加工、微弧氧化、涂裝，得到鎂合金輪轂。
實(shí)施例1-2得到的鎂合金輪轂，T6熱處理后，各部位抗拉強(qiáng)度超過340MPa，屈服強(qiáng)度超過218MPa，平均伸長(zhǎng)率12.8％。在-75℃到260攝氏度拉伸試驗(yàn)中證明其高低溫性能良好。