【正文】 標(biāo)樣的牌號 標(biāo)準(zhǔn)化功能 。激發(fā)控制系統(tǒng)自檢功能 。加裝了中文軟件，顯示中文，方便中國用戶。如果分析鋁合金，預(yù)裝 Al200鋁合金和Al202 純鋁共兩條工廠校正曲線。并且采用了內(nèi)置 1Oin(25cm)帶背 光的彩色液晶觸摸控制屏，給操作者帶來極大的便利。 6)數(shù)據(jù)采集和處理是內(nèi)置 PC104 工業(yè)級微處理機(jī)系統(tǒng)，奔騰 CPU，大于 330MHz,64M內(nèi)存，硬盤至少 20G， 1178。 5)采用功率參數(shù)調(diào)整器技術(shù)，功率轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 95%以上 。 3)采用全部 固態(tài)電路的電子學(xué)系統(tǒng)，集成度高，故障率非常低，可靠鋁合金車輪制造 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第 25 頁 共 54 頁 性非常好。分析鋁合金用 400Hz，峰電流可達(dá) 200A。 2)光源頻率。采用的 4096像元線性 CCD檢測器作為光譜接收系統(tǒng)，全譜接收，無通道限制。采用恒溫的微型光學(xué)系統(tǒng)，焦距僅 17Omm。例如英國 ARUN(阿郎 )公司生產(chǎn)的 M2550 型臺(tái)式金屬光譜分析儀采用 CCD檢測器，非常適合現(xiàn)場有色金屬的快速分析，在車輪行業(yè)中有 多家企業(yè)使用。 常規(guī)光譜儀的光學(xué)系統(tǒng)采用光電倍增管探測器，每個(gè)待測元素都需要一個(gè)獨(dú)立的光電倍增管探測器，整個(gè)儀器體積大、光電倍增管的裝配要求高、價(jià)格貴。光譜分析的最大優(yōu)點(diǎn)是分析時(shí)間極短，分析成分時(shí)僅需 15～ 20s，連同制樣時(shí)間只需 5min左右。 4 鋁合金車輪材料成分的快速分析 為保證鋁合金車輪的質(zhì)量，在整個(gè)制造過程中材料成分必須嚴(yán)格控制，如鋁合金材料人庫前的檢驗(yàn)、鋁合金車輪鑄造時(shí)的爐前現(xiàn)場分析、車輪成品的材料成分合格性檢驗(yàn)等。有關(guān)稀土變質(zhì)的機(jī)理還有待進(jìn)一步探索。此外，稀土對鐵相作用，則在于一方面與 Fe 形成復(fù)雜化合物，使鐵相團(tuán)球化 。 04%超過此值。 03%左右，根據(jù)顯微結(jié)構(gòu)的觀察，最佳變質(zhì)濃度均在 0178。 3)稀土變質(zhì)有最佳值，據(jù)化學(xué)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，合金開始變質(zhì)都在變質(zhì)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0178。在 70～ 80℃ /min冷卻速度下，變質(zhì)效果尤為突出，而冷卻速度低于 1OC/min即不再具有變質(zhì)能力。 2)冷卻速度。 76A 之間者為弱變質(zhì)劑，低于 1178。 82A之間者為中等變質(zhì)劑，而介于 1178。 85A者為強(qiáng)變質(zhì)劑，介于 1178。 75A，其變質(zhì)能力迅速減弱。當(dāng)繪出讕等元素的原子半徑 (r)與原子序數(shù) (z)的關(guān)系圖時(shí)，發(fā)現(xiàn) La 系元素的變質(zhì)能力與其原子半徑有緊密聯(lián)系 (見表 25)，即隨著原子半徑由 La的 1178。 鋁合金車輪制造 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第 23 頁 共 54 頁 稀土為什么會(huì)產(chǎn)生如此效果呢 ?有關(guān)這方面的機(jī)理報(bào)導(dǎo)較少。 4%、 0178?？傊?，加人稀土可改善材料的耐氧化性、耐高溫腐蝕性，細(xì)化結(jié)晶結(jié)構(gòu)，提高材料的力學(xué)性能和使用性能。 6 稀土 RE(La)對 A356 合金顯微組織和性能的影響 稀土在 AlSi 合金中的應(yīng)用主要是基于稀土元素對 AlSi 合金的變質(zhì)作用，見表 25。 2178。綜上所述，在鋁合金生產(chǎn)中，由于熔煉設(shè)備和爐料會(huì)不可避免地帶入 Fe，欲想去除它 ，不僅在工藝上是困難的，而且也極不經(jīng)濟(jì)，更何況鐵也有其有利的一面即可提高合金的高溫力學(xué)性能。 9:l，ω Cr:ωFe=0178。消除此有害作用的合金元素加人量可按如下的比例 :ω Mn:ω Fe=():1，ω Co。當(dāng) Cr含量增加時(shí)，強(qiáng)度、伸長率同步提高，且伸長率提高幅度更大。分鋁合金車輪制造 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第 22 頁 共 54 頁 析其原因，主要由于 Cr與 Fe 形成多元復(fù)雜相，改善了鐵相的形成與生成。 6%三種 Cr 含量進(jìn)行試驗(yàn)，其結(jié)果如圖 29 所示。為了考察鉻 (Cr)對鐵相的作用，安排了ω Cr=%、 0178。 3178。 1%。因此，爐料中應(yīng)盡量避免 Cu元素和 Zn元素的混入，其含量應(yīng)控制在 ω Cu0178。4 銅 (Cu)、鋅 (Zn)的影響 銅 (Cu)會(huì)使 A356合金 的伸長率和耐蝕性降低 。 2可以看出， Fe 含量增加，使合金的抗拉強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度及伸長率，其中伸長率降低幅度很大，使鑄件變脆。 3 鐵 (Fe)的影響 鐵 (Fe)在 AlSi 合金中一般作為有害元素。 2178。 Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的適宜值為 0178?？梢钥闯?，隨著 Mg含量的提高，合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度都會(huì)有所提高，而伸長率則降低。 2 鎂 (Mg)的影響 鎂 (Mg)元素對形成 Mg2Si 強(qiáng)化相是必不可少的。 2178。文獻(xiàn)研究表明， 5i 相形態(tài) 、大小、分布對力學(xué)性能的影響遠(yuǎn)大于枝晶的二次臂間距， Si 相的形態(tài)對力學(xué)性能的影響與鑄鐵中的石墨相似，當(dāng)以針片狀存在時(shí)，可以看作是材料失鋁合金車輪制造 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第 21 頁 共 54 頁 效的裂紋源。在 A356合金中， Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 6178。 3178。 2178。 85%，隨著溫度的下降則顯著下降，見圖 24。 AlSiMg 三元系合金在凝固過程中，在 555℃時(shí)，發(fā)生LAl+Si+Mg2Si三元共晶反應(yīng)。的三元系分析。 2 AlSiMg 三元合金 AlSiMg 三元合金液相水平投影如圖 23所示， Al– Mg2Si偽二元線把三元狀態(tài)分為兩個(gè)區(qū)域，即 AlMg5Al8Mg2Si系和 AlSiMg2Si系。 2178。 AlSi二元合金的力學(xué)性能主要取決于硅相的大小、形狀和分布，而硅含量的多少影響較小。 Si 的線收縮很小，合金的線收縮也隨之減小，熱裂傾向也相應(yīng)減小。 AlSiMg三元合金的微觀組 織 1） AlSi 二元合金 AlSi二元合金具有簡單的共晶型相圖 (見圖 22)，共晶溫度為 577℃，共晶成分在 Wsi=%處，亞共晶合金的組織為初α (Al)+共晶體 (α +β )，鋁合金車輪制造 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第 20 頁 共 54 頁 過共晶組織為初晶硅 Si+共晶體 (α +β )。整體車輪用鑄造鋁合金則要求有良好的鑄造性和足夠的強(qiáng)度。3(A356)合金。表 21 為鋁合金車輪的制造方法和材料， 目前，西歐國家如德國、意大利、法國、荷蘭、比利時(shí)、盧森堡等國家主要采用以 銻進(jìn)行變質(zhì)的 合金和以鍶為變質(zhì)劑、不經(jīng)過熱處理、鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 0～ %的 AlSil1 合金。目前鑄造鋁合金車輪已風(fēng)靡世界，其合金主要有兩類 :對于不需要熱處理的合金選用 AlSi11或與之類似的合金 。許多汽車制造廠家對各種合金的靜態(tài)、動(dòng) 態(tài)力學(xué)性能及成形工藝進(jìn)行了綜合比較，并探討了各種雜質(zhì)元素對合金性能的影響。由于輕合金車輪的命名不規(guī)范，生產(chǎn)企業(yè)的名稱也各按自己理解來各自命名，五花八門，這是由我國在該行業(yè)剛起步時(shí)許多歷史原因造成的，如今經(jīng)過這么多年的成熟發(fā)展?？梢灶A(yù)料，我國輕合金車輪隨著現(xiàn)代汽車、摩托車日新月異的更新?lián)Q代，隨著全世界公路設(shè)施的飛速發(fā)展，必將會(huì)在材料、工藝、裝備以及產(chǎn)品開發(fā)手段等方面出現(xiàn)一個(gè)突鋁合金車輪制造 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第 18 頁 共 54 頁 破性的局面。從 20 世紀(jì) 90年代開始，我國鋁合金車輪企業(yè)如雨后春筍，迅猛發(fā)展起來，如 戴卡輪載制造有限公司 、 南海中南鋁合金輪轂有限公 司 是我國首批建立的現(xiàn)代化鋁合金車輪企業(yè)，并最早進(jìn)入國內(nèi)外市場。鋁合金車輪生產(chǎn)已大幅度地往發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，特別是亞洲地區(qū)，鋁合金車輪生產(chǎn)企業(yè)已星羅密布，且大都具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模和水平。 (2)國內(nèi)外鋁合金車輪生產(chǎn)企業(yè)概況 國外的鋁合金車輪生產(chǎn)企業(yè)原來大郡集申在歐洲、美國、日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，較典型的如美國的海斯 .萊莫斯公司、超級工業(yè)國際公司 (Superior)、 ARE 公司，德國的羅那公司 (RONAL)、 BBC公司、 SRS公司，日本的托皮公司 (Topy)、 ENKET 公司、日立、豐田、宇部等公司，法國的DIAL 公司，韓國的 ASA公司、都 瑞公司，意大利的 GRIMECA公司等。但該法冷卻速度較慢，晶粒相對較為粗大，同時(shí)生產(chǎn)節(jié)奏也較慢。所以高壓鑄造件是不能作熱處理的，這對塑性要求極高的鋁合金車輪來說，當(dāng)然是不安全的。 鋁合金車輪制造 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第 16 頁 共 54 頁 圖 12 各種鑄鍛造法毛坯品質(zhì)、成本定性比較示意圖 2)鋁合金車輪鑄造方法討論 常見鋁合金車輪鑄造方法及工藝參數(shù)見表 11。 綜上所述，可以這么認(rèn)為 :鋁合金車輪是汽車、摩托車 高速化 、 節(jié)能化 和 現(xiàn)代時(shí)裝化 的產(chǎn)物，隨著汽車、摩托車日新月異的開拓和發(fā)展，用鋁合金車輪來逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼車輪的趨勢已越來越顯現(xiàn)，有著無限廣闊的市場前景 。低檔車和欠發(fā)達(dá)地區(qū)大部仍以傳統(tǒng)鋼車輪為主。主機(jī)廠必須根據(jù)市場消費(fèi)的實(shí)際需求來決定是否采用鋁合金車輪。 圖 ： 現(xiàn)代摩托車鋁合金車輪照片 鋁合金車輪制造 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第 15 頁 共 54 頁 第 五 章 項(xiàng)目 市場前景分析 鋁合金車輪具有許多傳統(tǒng)鋼車輪無法取代的優(yōu)點(diǎn)，有廣闊的市場但目前想用鋁合金車輪完全取代鋼 車輪是不現(xiàn)實(shí)的，原因如下 : 1)目前鋁合金車輪的直徑基本上是中、小直徑，大直徑鋁合金車輪的制造技術(shù)尚有一定困難。隨著汽車、摩托車外觀日新月異的時(shí)裝更新和市場競爭的需要，車輪作為 綠葉襯紅花 的地位越來越突出，鋁合金車輪成了現(xiàn)代汽車、摩托車時(shí)裝化的呼應(yīng)產(chǎn)物。 多變的時(shí)裝款式，更適應(yīng)現(xiàn)代化整車的要求 1)款 式易任意變化。同樣，車輪的高精度也有利于提高車輛起動(dòng)和變速的靈敏度，如 Audi轎車從起步到 10Okm/h 速度的加速時(shí)間在換用鋁合金車輪后減少了 0178。高檔鋁合金車輪為177。而普通鋁合金車輪的控制范圍為177。通常情況下，傳統(tǒng)鋼車輪的徑向和軸向允許跳動(dòng)值為177。車輪的尺寸精度直接影響整車的行駛性能。 尺寸精度高，整車行駛性能好 鑄造鋁合金車輪最終都需經(jīng)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工，所以車輪的直徑精度、軸間跳動(dòng)精度和徑向跳動(dòng)精度部更為突出。無內(nèi)胎的車輪，直接由鋁輪輛代替了原來的橡膠內(nèi)胎，如果外輪胎在行駛中插入了釘子之類的 穿刺物 ，只要不去撥出，就不會(huì)像有內(nèi)胎車輪那樣出現(xiàn)因車胎突然泄氣而翻車的事故。不僅如此，由于鋁合金車輪的散熱效果，凡與其直接接觸的零配件 (如制動(dòng)閘等 )也相對提高了壽命。(2)同一輛車用鋁合金車輪代替鋼車輪后，可取得明顯節(jié)能效果的事實(shí)是不容置疑的。 6L。 04L/1OOkm，即 Audi轎車每行駛 10 萬 km，減少油耗 40L。比同類型的鋼車輪減輕重量 %，整車按平均車速 90～ 120km/h 行駛的條件下，油耗可減少 0178。 0131L/100km。不過，具體定量的節(jié)油效果至今還無一公認(rèn)的統(tǒng)計(jì)說法，所見報(bào)導(dǎo)還都是各公司試驗(yàn)人員根據(jù)自己的統(tǒng)鋁合金車輪制造 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第 13 頁 共 54 頁 計(jì)結(jié)果來評析的，其 差別較大，如我國一汽對奧迪車用鋁合金車輪作節(jié)油統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)后這樣報(bào)導(dǎo) :對轎車來說，每個(gè)鋁合金車輪比鋼車輪可減輕重量 30%～ 45%。 重量輕，節(jié)能效果明顯 整車減少自重可以節(jié)油人所共知。圖 14為日木鑄造研究單位近年統(tǒng)計(jì)的各種成形方法生產(chǎn)鋁合金車輪的成本和品質(zhì)的相對關(guān)系。目前摩托車鋁合金車輪在批量生產(chǎn)中采用低壓鑄造工藝的比例幾乎為零，國內(nèi)大都用重力鑄造工藝生產(chǎn)鋁合金車輪鑄件，只有少數(shù)企業(yè)采用真空壓鑄生產(chǎn)鋁合金車輪。其它方法占 20%。其中重力鑄造的約占 40%。國內(nèi)外鋁合金車輪生產(chǎn)現(xiàn)狀 (1)國內(nèi)外鋁合金車輪制造概況 1)鑄造方法。 現(xiàn)在摩托車鑄造鋁合金車輪的材料，在重力鑄造和低壓 (反壓 )鑄造工藝下，全世界幾乎普遍采用同汽車車輪同樣的材料 (A356)，經(jīng) T6固溶處理，且以汽車車輪相 似的性能指針作為標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn)摩托車鋁合金車輪。同樣理由，摩托車車輪所用的材料，絕非像某些生產(chǎn)廠所認(rèn)為可比汽車車輪用材差一些那樣。 3)材料。既然以時(shí)裝化為主要目的的摩托車車輪，對其外觀的要求也就處于主要的地位。(2)中低排氣量摩托車在實(shí)際使用中，不會(huì)像鋁合金車輪制造 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第 11 頁 共 54 頁 汽車那樣的 高速 ，那些汽車輪因散熱好、精度高所帶來的優(yōu)點(diǎn)自然也就不可能像汽車用鋁合金車輪那么突出，相反，如果同樣在凹凸不平的路面上行駛，由于鋼圈輻條裝配式車輪的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，其減 振性明顯優(yōu)于鋁合金車輪。 2)結(jié)構(gòu)、外觀與色澤。需要注意的是 :國內(nèi)外摩托車鋁合金車輪在規(guī)格上與汽車車輪有個(gè)明顯的差別，就是全世界的摩托車與車輪的裝配尺寸，不像汽車車輪那樣有著規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)和系列，而是各廠商我行我素。 lin寬為主體。目前，摩托車鋁合金車輪基本上采用整體式鑄造鋁合金車輪，國外除日本和少數(shù)歐洲國家外，摩托車鋁合金車輪大都在亞洲生產(chǎn)，其產(chǎn)品規(guī)格也大都以日本市場開拓的產(chǎn)品為主，最初大都以中低排量的男式摩托車，即 17～ 18in直 徑為主，輪輛也以 1178。隨著科技的進(jìn)步，各國開發(fā)商也正在開發(fā)更新型的材料，如有人正在研究使鎂合金車輪 能適鋁合金車輪制造 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告