[发明专利]一种铝合金轮毂的热处理工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及铝合金轮毂技术领域，更具体的说是涉及一种能够有效提升铝合金轮毂机械性能的热处理工艺。

背景技术：

铝合金是一种低密度的金属结构材料，其比强度、比模量高，机械加工性能优良，有较好的耐蚀性能，优良的减振性能和切削加工性能，并能承受一定的冲击震动负荷，采用铝合金可以降低产品的自重，减少加工能量，降低能源消耗。随着摩托车的轻量化和节能环保的要求，越来越多的摩托车已采取铝合金轮毂作为标准配置。由于铝合金铸件本身力学性能和切削加工性能存在一定的弊端，为了提高铝合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工型能，获得尺寸的稳定性，铝合金铸件必须要经过热处理使其相关性能满足使用要求。

目前铝合金轮毂生产行业中沿用适合砂型铸件的工艺生产，工艺方式采用料框集中升温，由于其一次装炉产品多、工艺时间较长，且大批量生产中，受热不均匀等都会影响产品质量的一致性，且采用T6热处理标准工艺，见表1所示，从表1中可以看出现有热处理工艺T6需要花费至少10小时以上的处理时间，由于耗时长，不仅降低了生产效率，也造成巨大的能耗。

表1不同国家铸造铝合金T6热处理标准工艺

中国专利CN101880844A公开了一种汽车轮毂用ZL101A铝合金的热处理工艺，包括如下步骤：铸态毛坯入固溶处理炉升温、固溶温度下固溶处理、出固溶处理炉淬火处理、铸态毛坯入时效处理炉升温、时效温度下时效处理、出时效处理炉后空气介质中冷却，所述固溶处理温度为525-550℃，固溶处理保温时间为60-120分钟；所述时效处理温度为165-180℃，时效处理保温时间为90-180分钟；与传统的T6工艺相比，其缩短了热处理的时间，降低了能耗。虽然该专利的热处理时间比目前国家标准规定的T6处理有所减少，但是其产品质量的一致性和稳定性较为不理想。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种铝合金轮毂的热处理工艺，其有效减少了铝合金轮毂的热处理时间，提高了生产效率，轮毂质量的一致性和稳定性好、机械性能和力学性能好，提高了作业的自动化程度高，降低了工人的劳动强度，减少了能源的消耗。

本发明的技术解决措施如下：一种铝合金轮毂的热处理工艺，包括如下步骤：

步骤一，将轮毂按小批量连续进料方式送入固溶炉内；

步骤二，利用所述固溶炉将轮毂温度在60～90分钟内均匀地上升至545～555℃，并保温10～30分钟；

步骤三，将经所述固溶炉固溶处理后的轮毂在20秒内完全浸入水温为70～90℃的淬水池内；

步骤四，将经淬水处理后的轮毂送入时效炉内，在40分钟内将轮毂温度均匀地上升至170～180℃，并保温60～90分钟；

步骤五，将时效处理后的轮毂送出所述时效炉。

作为上述技术方案的优选，所述步骤一中的小批量连续进料方式具体指每工位放置轮毂四件，按节拍时间进入所述固溶炉。

作为上述技术方案的优选，所述步骤一至所述步骤五中的轮毂通过输送带进行输送。

作为上述技术方案的优选，所述固溶炉内设置有用于对所述轮毂进行加热的高频感应加热器。

作为上述技术方案的优选，所述时效炉内设置有用于对所述轮毂进行加热的高频感应加热器。

作为上述技术方案的优选，所述淬水池内设置有水循环装置。

本发明的有益效果在于：

1)通过将轮毂大批量集中装框的方式改为小批次连续式进炉的方式，使得产品升温快速，温场稳定，晶粒细化效果均匀，轮毂质量的一致性好；

2)固溶处理阶段，利用高频加热技术将轮毂温度在60～90分钟内均匀地上升至545～555℃，并保温10～30分钟，与传统热处理工艺在90～120分钟内将轮毂温度上升至530～540℃、保温270～330分钟相比，提高了固溶温度、缩短了固溶升温和固溶保温的时间，即通过快速升温和短时保温大幅缩短了热处理工艺的时间，提高了生产效率，提升了轮毂的机械性能，比较传统使用的热处理工艺(T6)，使得轮毂能在短时间内提升机械强度和力学性能，轮毂质量稳定性好；并通过高频加热替代传统的煤气或柴油加热方式，减少了轮毂的升温时间，快速将轮毂加热到合理的工艺范围，减少了能源的浪费；

3)时效处理阶段，提高了时效处理温度、减少了时效保温时间，提高了生产效率；

4)整个热处理过程中，轮毂通过输送带运输，实现了自动化生产，降低了工人的劳动强度；