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 1 鋁合金輪轂市場火爆

 

    在過去的10年，全球鋁合金汽車輪轂產(chǎn)量的年平均增長率達(dá)7.6%。 2001年，美國轎車與輕型卡車的59%都用的是鋁合金輪轂，其總質(zhì)量約290kt。其中約81%是用A356合金低壓永久模鑄造的，用6061合金鍛造的輪轂占11%，以5454合金薄板及厚板加工的分別占4%及3%，高壓擠鑄（SqueezeCast）的占1%。在近些年，鍛造鋁合金輪轂的增長速度比鑄造輪轂的增長速度快得多，因為前者有更高的性能價格比。到2010年時，汽車輪轂的鋁化率可達(dá)72%-78%，不過，低壓永久模鑄造的輪轂仍占主導(dǎo)，約占輪轂總量的75%左右。

 

    A356是一種鑄造鋁合金，它是一種Al-Si-Mg系合金，一般含Si和Mg為6.5%-7.5%、Mg0.25%-0.45%， Fe、Cu、Mn、Zn、Ti等為雜質(zhì)。A356合金既有良好的鑄造性能又有高的綜合力學(xué)性能，世界各國的鑄造鋁合金輪轂都是此類合金生產(chǎn)的。6061合金是一種加工用的鋁合金，其成分為（%）： 0.4-0.8Si， 0.7Fe， 0.15-0.40Cu，0.15Mn， 0.8-12Mg， 0.04-0.35Cr， 0.25Zn，0.15Ti，其它雜質(zhì)單個0.05、雜質(zhì)總和0.05，其余為Al。此合金產(chǎn)品大多在固溶處理與時效（T6）狀態(tài)下應(yīng)用，時效溫度155-165℃，保溫18h。大多數(shù)鍛造輪轂是用6061合金鍛壓的。

 

    中國有25家鑄造鋁合金輪轂廠，年生產(chǎn)能約2000萬件， 2002的的產(chǎn)量1400萬件，其中出口600萬件。中國首條鍛造鋁合金輪轂生產(chǎn)線正在戴卡鋁輪轂有限公司建設(shè)，可于今年晚些時候投產(chǎn)，有2臺鍛壓機(jī)，年生產(chǎn)能力100萬件。戴卡公司是中國首家鋁輪轂企業(yè)，為中國汽車輪轂鋁化作出了重要貢獻(xiàn)。

 

    2 鋁合金輪轂的特點

 

    鋁輪轂是鋁合金在汽車上第二個應(yīng)用廣泛的領(lǐng)域。因為質(zhì)輕、散熱性好并具有良好的外觀，鋁輪轂逐漸代替了鋼輪轂。質(zhì)輕降低了整車的自重，散熱性好，可以及時將制動器的熱量散發(fā)出去，以免出現(xiàn)制動熱衰退，影響行車安全。在行駛時，飛馳的銀錢、輕盈的腳步，顯示出車路之間的和諧統(tǒng)一，給人以美的感受，進(jìn)一步提高了車的品位，因此鋁制輪轂已經(jīng)大行其道。

 

    現(xiàn)在，幾乎所有的新車型都采用了鋁合金輪轂，并且很多車主朋友也將原來車上用的輪轂換成鋁合金輪轂.這是因為鋁合金輪轂有以下主要特點：①安全。對于高速行駛的汽車來說，因輪轂變形、制動等產(chǎn)生的高溫爆胎，制動效能降低等現(xiàn)象已屢見不鮮。而鋁臺金的熱傳導(dǎo)系數(shù)比鋼、鐵等大三倍，散熱效果自然要好得多，從而增強(qiáng)了制動效能，提高了輪胎和制動盤的使用壽命，有效的保障了汽車的安全行駛。②舒適。裝有鋁合金輪轂的汽車一般都采用子午線輪胎。子午線輪胎的緩沖和吸震性能優(yōu)于普通輪胎。這樣，汽車在不平的道路上或高速行駛時，舒適性將大大提高。③節(jié)能。由于鋁臺金輪轂重量輕（與同樣規(guī)格的鋁或鋼輪轂相差約2kg），制造精度高，所以在高速轉(zhuǎn)動時變形小、慣性阻力也小。這有利于提高汽車的直線行駛性能，減輕輪胎滾動阻力，從而減少油耗。

 

    鋁輪轂比鋼輪轂有四大優(yōu)點。一是降低非載荷重量從而提高抓地性。由于轉(zhuǎn)向力和路面震動對非載荷重量非常的敏感，所以鋁輪轂還表現(xiàn)出更為精確的轉(zhuǎn)向動作和更好的入彎性能。二是改善了加速性和制動，車輪等旋轉(zhuǎn)部分的慣性減小使然。三是增加了剛性。鋁輪轂的高硬度明顯地減小了過彎時輪胎/輪轂的傾斜。這對于安裝了高性能輪胎的車子尤為重要。四是提高了制動系統(tǒng)的冷卻效果。鋁輪轂的合金中有些金屬本身就是良好的熱導(dǎo)體，所以鋁輪轂有利于將制動產(chǎn)生的熱量迅速釋放從而降低由于高熱導(dǎo)致的制動失靈。而且由于鋁合金輪轂

可以較自由的造型，就更能以某些有利于將氣流導(dǎo)入到制動系統(tǒng)的造型有效降溫。

鋁制輪轂也有短處。鋁合金較脆，很容易出現(xiàn)小裂紋，且不易被發(fā)現(xiàn)，其強(qiáng)度也沒有鋼材高，在鑄造時有可能出現(xiàn)砂眼，無內(nèi)胎車胎容易出現(xiàn)虧氣，價格也比較高。

 

    3 鋁合金輪轂制造工藝

 

    鋁合金輪轂的性能直接取決于其采用的制造技術(shù)，其制造工藝有鍛造和鑄造之分。

鍛造可分為常規(guī)鍛法和半固態(tài)鍛法。常規(guī)鍛法即以鑄造圓錠坯或擠壓錠坯為坯料，經(jīng)熱鍛、熱處理、機(jī)械加工、表面處理與檢驗合格后即為成品輪轂。另一種是半固態(tài)鍛法。鑄坯在半固態(tài)下也就是在含有30%-50%液體狀態(tài)下在專用鍛壓機(jī)上一次快速成形。此法的關(guān)鍵是必須制取細(xì)小的均勻的球形晶粒錠坯，鋸切成坯料后在高度自動化的能嚴(yán)格控制加熱溫度的爐內(nèi)加熱到半固態(tài)。半固態(tài)模鍛是在由計算機(jī)控制的自動化生產(chǎn)線上進(jìn)行，具有生產(chǎn)率高、再現(xiàn)性強(qiáng)、尺寸精密、切削加工量少等優(yōu)點。此法在美國與德國于上世紀(jì)已進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)。有些造型漂亮但結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的輪轂，往往不可能一次鍛壓成型。滾鍛（也叫模鍛）是鍛造的一種，把一只輪轂的毛坯在滾動中鍛造成型。滾鍛出的輪轂在保持足夠強(qiáng)度的同時，能大大減少材料的厚度。這是車輪制造的最高境界。BBS的RSII系列就是滾鍛的。

 

    鑄造有低壓鑄造和反壓鑄造。低壓鑄造，這是最基本的方法，也是比較經(jīng)濟(jì)的形式。低壓鑄造就是把融化的金屬澆鑄在棋子里成型并硬化。反壓鑄造，是較為先進(jìn)的鑄造方法，用很強(qiáng)的真空把金屬吸進(jìn)模具，有利于保持恒溫和排除雜質(zhì)，鑄件內(nèi)沒有氣孔而且密度均勻，強(qiáng)度很高。高反壓模鑄（HCM），這種制造工藝產(chǎn)生近乎鍛造的效果，聽說德國名廠BBS的RX/RY系列的鋁輪轂是HCM法造的。鍛造，這是造輪轂的最先進(jìn)的技術(shù)。以1400萬磅的壓力，趁著熱勁，把一塊鋁錠給壓成一個車輪轂。同一規(guī)格的鍛造鋁合金輪轂的力學(xué)性能比鑄造輪轂的高18%以上，因而前者的質(zhì)量可比后者的輕15%。當(dāng)前，鍛造鋁合金輪轂的75%左右是美國鋁業(yè)公司生產(chǎn)的。

 

    4 養(yǎng)護(hù)方法

 

    （1）當(dāng)輪轂溫度較高時，應(yīng)讓其自然冷卻后再進(jìn)行清潔，千萬不能用冷水來清洗。否則，會使鋁合金輪轂受損，甚至使制動盤變形而影響制動效果。另外，在高溫時用清潔劑清潔鋁臺金輪轂，會使輪轂表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，失去光澤，影響美觀。

 

    （2）當(dāng)輪轂上沾有難清除的柏油時，如果一般的清潔劑無濟(jì)于事，可用刷子試著清除，但切勿使用過硬的刷子，尤其是鐵刷子，以免損傷輪轂表面。在此，向車主們介紹一種清除柏油的偏方：即選用藥用“活絡(luò)油”涂擦，可獲得意想不到的效果，試試看。

 

    （3）車輛所在地區(qū)若潮濕或接近海濱時，輪轂應(yīng)勤清洗，以免鹽分對鋁表面的腐蝕。

 

（4）必要時清潔干凈后，可對輪轂進(jìn)行打蠟保養(yǎng)，使其光澤永駐。