[发明专利]铝轮毂用Al-Mg铝合金材料及制备铝轮毂用圆片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备铝轮毂的材料，具体涉及一种铝轮毂用Al-Mg铝合金材料。本发明还涉及一种制备铝轮毂用Al-Mg铝合金圆片的方法。 

背景技术

目前，汽车工业正朝着轻量、高速、安全、节能、舒适与环境污染轻的方向发展，因此铝合金零部件在汽车中的用量日益增多。轮毂作为汽车行驶系统中的重要部件之一，也是一种要求较高的保安件，它不仅承载汽车的重量，同时也体现着汽车的外观造型。在过去的十年中，全球铝合金汽车轮毂产量的年平均增长率达7.6%。由此可见，随着汽车轻量化的需求日益扩大，铝合金轮毂在现代汽车制造中正逐步取代传统的钢制轮毂而被广泛地推广应用。 

但是，现有的锻造铝合金轮毂通常以Al-Mg-Si合金铸棒为原材料，轮毂成形后需经过长时间的固溶及时效对铝合金进行强化，具有工艺复杂、生产周期长、能耗高等缺点。 

另外，由于Al-Mg合金为不可强化热处理铝合金，而Al-Mg合金轮毂通常以两件式组合方式进行生产。两件式车轮由环状轮圈与盘状轮盘两部分焊接或钉上。轮圈通常采用Al-Mg合金板材冲压或焊接，然后辊压成形；而轮盘则采用单独锻造或铸造成形。此方法工艺复杂、材料利用率低，且焊缝强度难以控制。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铝轮毂用Al-Mg铝合金材料，它可以解决后续铝轮毂生产技术工艺复杂，生产效率低和能耗高的问题，达到降低能耗，提高生产效率的目的。 

为解决上述技术问题，本发明铝轮毂用Al-Mg铝合金材料的技术解决方案为： 

包括Mg7.0wt%～8.0wt%，Mn 0.40wt%～0.80wt%，Ti 0.04～0.10wt%，Cr ≤0.15wt%，Zr ≤0.20 wt %，Cu≤0.10wt%，Zn≤0.10wt%，Si ≤0.20wt%，Fe ≤0.30wt%，和余量的Al以及不可避免的杂质。

所述Mg的含量优选为7.3wt% ～7.7wt%。 

所述Mn、Cr、Zr的质量百分比的含量总和为0.50wt%～0.90wt%。 

所述Mn、Cr、Zr的质量百分比的含量总和优选为0.60wt% ～0.75wt%。 

所述Ti的含量优选为0.06wt% ～0.08wt%。 

本发明还提供一种制备铝轮毂用Al-Mg铝合金圆片的方法，其技术解决方案为，包括以下步骤： 

第一步，对所述Al-Mg铝合金进行熔炼，铸造成扁锭；

第二步，对扁锭进行锯切铣面；

第三步，加热热轧成厚板；

热轧的开轧温度为440℃～480℃，终轧温度不小于250℃；

第四步，将厚板冲裁成厚板铝圆片。

所述厚板的厚度为15mm～150mm。 

所述第一步与第二步之间执行下述步骤：对扁锭进行均匀化处理；扁锭均匀化处理的温度为450℃～490℃，处理时间为8～42小时。 

本发明可以达到的技术效果是： 

本发明所制备的Al-Mg铝合金圆片材料应用于锻造铝合金轮毂，可以实现无需镦粗、减少锻造次数的效果；同时本发明所采用的Al-Mg铝合金材料为不可热处理强化铝合金，所制备的铝合金无需进行高温长时间的固溶及时效处理，不仅能简化铝合金轮毂生产工艺，提高生产效率，同时能够降低能耗。

本发明所制备的Al-Mg铝合金厚板铝圆片具有良好的锻造及旋压性能，适用于锻压或旋压制备一体成形铝合金轮毂；采用该Al-Mg铝合金厚板铝圆片所制备的铝合金轮毂的抗拉强度≥350MPa，屈服强度≥200MPa，延伸率≥15%。 

具体实施方式

本发明铝轮毂用Al-Mg铝合金材料，其化学成分为Mg7.0wt%～8.0wt%，Mn 0.40wt%～0.80wt%，Ti 0.04～0.10wt%，Cr ≤0.15wt%，Zr ≤0.20 wt %，Cu≤0.10wt%，Zn≤0.10wt%，Si ≤0.20wt%，Fe ≤0.30wt%，和余量的Al以及不可避免的杂质； 

其中，Mg的含量优选为7.3wt% ～7.7wt%；

Mn、Cr、Zr的质量百分比的含量总和为0.50wt%～0.90wt% ，优选为0.60wt% ～0.75wt%；

Ti的含量优选为0.06wt% ～0.08wt%。