汽車輪轂金屬材料
輪轂,汽車輪胎內(nèi)以軸為中心用于支撐輪胎的圓柱形金屬部件,通俗地說,就是車輪中心安裝車軸的部位,是連接制動鼓(制動盤)、輪盤和半軸的重要零部件,本期將車輪的材質(zhì)問題進行專題介紹。
鋼質(zhì)輪轂
輪輞為普通鋼制輪輞,輪輻為鑄造的鋁合金輪輻,經(jīng)過機械加工,借助嵌件與鋼的輪輞裝焊而成。它集中了鋼制車輪與鋁合金車輪的優(yōu)點,并以其較低的價格占領了市場的一席之地。在美國,鋼鋁組合式車輪已經(jīng)通過了臺架試驗和道路試驗,得到了廣大用戶的認可。在我國它還處在新生期,有待進一步的研究。
鋼鋁組合車輪
鋼制車輪用材料主要為碳素鋼與球墨鑄鐵,碳素鋼為含碳量小于1.35%,除鐵、碳和限量以內(nèi)的硅、錳、磷、硫等雜質(zhì)外,不含其他合金元素的鋼。球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨,有效地提高了鑄鐵的機械性能,特別是提高了塑性和韌性,從而得到比碳鋼還高的強度。
鋼質(zhì)輪轂
鋼質(zhì)輪轂最主要的優(yōu)點就是制造工藝簡單,成本相對較低,抗疲勞能力強。但鋼質(zhì)輪轂的缺點也相對比較突出,即外觀丑陋,重量較大,慣性阻力大,且非常容易生銹。鋼制車輪的制造工藝有輪輞輥壓技術、輪輻沖壓技術以及前沿的輥壓整體成形技術,較多應用于載重汽車。
鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。鎂合金是近年來得到汽車和電子產(chǎn)品領域廣泛關注的金屬材料,是目前使用的最輕的結構材料。由于其重量輕(比重為1.74 g/cm3)、機械性能良好,在車輛和電子領域已經(jīng)開始批量使用。鎂合金車輪的成型工藝以鑄造為主,但也有用塑性成形方法生產(chǎn)鎂合金車輪的,但基于鎂合金汽車車輪相比鋁合金車輪成形工藝復雜,因此在批量生產(chǎn)的車型中應用不多,大部分供應賽車、高檔跑車以及改裝市場。
鋁合金輪轂
鎂合金輪轂
鋁合金輪轂多以鋁為基本材料,適當加入錳、鎂、鉻、鈦等金屬元素而成。其優(yōu)點是重量輕,制造精度高,強度大,慣性阻力小,散熱能力強,視覺效果好等等,缺點是制造工藝復雜,成本高。目前,鋁合金車輪的制造工藝有鑄造、鍛造以及前沿的旋壓-流動復合成形工藝和輾壓-旋壓復合成形工藝,鋁合金為汽車車輪的首選材料。
碳纖維與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合,制成的結構材料簡稱碳纖維復合材料。復合材料具有特殊的振動阻尼特性,可減振和降低噪聲、抗疲勞性能好,損傷后易修理,便于整體成形的優(yōu)良特點,復合材料成型工藝有很多,如模壓成型、噴射成型、纏繞成型、RTM成型、拉擠成型等等。由于價格昂貴,一般用于賽車。
碳纖維復合材料輪轂
(注:專題報道欄目部分圖片源自于網(wǎng)絡)