汽车轮毂材料
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汽车轮毂材料
轮毂材料可以粗略分为钢铁材料、合金材料、复合材料等三大类别,同时结构上分为一件式、两件式、三件式,因此其加工制备工艺多种多样。
1 钢铁材料
1.1 碳素钢
碳素钢主要用于规则成型钢轮毂,该轮毂是由坚固的圆柱形轮辋和碳素钢轮盘焊接而成。为了改善刹车轮盘的通风情况,在轮毂上加工一定数量的圆孔,但这不会降低使用期内对外来受力的抵抗程度。尽管具有价格优势以及一般动力性能机车上的满意度,但对于一些特定类型的汽车而言,仍然具有许多缺点,故不推荐使用。
1.2 球墨铸铁
球墨铸铁以其优良的综合力学性能应用在轮毂上,如铁素体球墨铸铁、高韧性球墨铸铁等。但是,由于类似碳素钢轮毂的缺点,以及铸造过程的复杂性和铸造模型所限,轮毂形状难于控制,限制了其应用。
1.3 其他钢铁材料
一些合金钢如加入钛元素的低合金钢,合金元素可以细化晶粒,提高钢的力学性能,使钢具有强度高、塑韧性好、加工成形性和焊接性良好,可以作为轮毂用钢;此外,低合金高强度F B 双相钢,如低碳含铌钢,提高贝氏体含量,可以提高屈服强度,提高扩孔率,也可以用作轮辐和轮辋用钢。
在实际应用中的多数钢制轮毂是通过已成型的轮缘和轮盘焊接而成,尽量使自重降低。国外许多发明创新采用钢板冷变形加工而成轮辋与轮盘,并且在焊接方法上采用了一定的技术创新,如:US6052901等专利。
2 合金材料
汽车采用铝合金轮毂后件重效果明显,轻型车使用铝合金轮毂比传统钢制轮毂轻30%-40%,中型汽车可轻30%左右。美国森特来因·图尔公司用分离旋压法制出的整体板材(6061合金)车轮,比钢板冲压车轮重量减轻达50%,旋压加工时间不到90s/个,不需要组装作业,适宜大批量生产。另外,相同外径尺寸的轮毂使用铝合金轮毂抗压强度还有所提高。
3 复合材料
复合材料是应现代科学技术发展而出现的具有强大生命力的材料。由于复合材料具有特殊的振动阻尼
特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力
构件、传动轴、发动机架及其内部构件。