3.1.1鍛造工藝及其特點

    鍛造成形目前有兩種工藝,一是常規(guī)鍛造法,即以鑄造圓錠坯或擠壓錠坯為坯料,經熱鍛、熱處理、機械加工、表面處理、檢驗合格后即為成品輪轂；另一種是半固態(tài)機鍛法,即鑄坯在含有30%～50%液體狀態(tài)下在專用鍛壓機上一次快速成形，此工藝的關鍵是必須制取細小的均勻的球形晶粒錠坯,然后按所需質量鋸切成坯料,嚴格控制加熱溫度，將坯料加熱到半固態(tài)，此項工藝在美國和德國于上世紀已進入商業(yè)化生產，同一規(guī)格的鍛造鋁合金輪轂的力學性能比鑄造輪轂高18%以上,因而重量可比鑄造輪轂減輕15%。

    總體來說鍛造鋁合金車輪的品質是所有制造工藝中最好的，鍛造車輪有高密度的金屬晶體組織和良好的機械性能、重量輕、比強度高、表面質量高，其缺點是制造成本高，需要有較大噸位的熱模鍛設備，大量的后處理設備，因此設備投資大，因而國內很少有利用鍛造法制造鋁合金車輪。當前,鍛造鋁合金輪轂的75%是美國鋁業(yè)公司生產的，基本上壟斷了全世界的卡車、大型客車的機鍛鋁合金輪轂生產[6]～[7]。

    3.1.2鑄造工藝及其特點

    鋁合金車輪需要具有較高的機械強度及疲勞強度和韌性指標(鋁合金車輪材料的試棒標準為試棒經T6熱處理后應達到:抗拉強度>214Mpa，伸長率>4%，硬度>60HBS[5])，因此鑄造工藝采取特殊的鑄造、加工及熱處理工藝來實現(xiàn)。生產鋁合金車輪的鑄造工藝主要有低壓鑄造、重力鑄造和擠壓鑄造三種鑄造形式。其中低壓鑄造是鋁合金車輪鑄造工藝中的主要鑄造技術，目前世界鋁輪生產普遍采用低壓鑄造，我國大多數(shù)車輪制造廠家也都采用了低壓鑄造技術，約占全部產量的80％[8]以上。

    低壓鑄造這一技術已相當成熟，其成本比重力鑄造稍高。但是，低壓鑄造工藝受本身條件(壁厚、致密性、強度)所限，較難滿足18英寸以上車輪，特別是電鍍、拋光等特種涂裝工藝涂前表面質量的處理要求。其流程一般為：

    模具清掃→模具控溫→噴膜→合型熔料→熔化、精煉→變質、除氣、調溫→升壓→充型保壓→凝固→去壓→松型、開模取鑄件→整形清理→初檢。

    其中的熔煉是鑄造生產的關鍵工序，由于鋁合金在高溫下會因氧化、吸氣而造成燒損，夾渣、氧脆等缺陷，必須在工藝上采取合理的熔煉工藝，熔化過程要添加適量的熔劑，精煉時要通入凈化氣體去渣、排氧，添加變質劑，細化晶粒。

    重力鑄造是歷史最久、成本最低、工藝最簡單的鑄造技術。重力鑄造的缺點是金屬晶粒粗大、強度較差、表面處理工作量大�，F(xiàn)在采用此工藝的廠家較少，做得最好的是日本的EmKei(遠輕)，國內也有部分生產廠家采用這種工藝，約占其全部產量的20％。這種工藝早期被采用，現(xiàn)在已趨于淘汰。

    擠壓鑄造擠壓鑄造產品的表面及內部組織近似于鍛造，機械強度也接近鍛件。擠壓鑄造也稱為液態(tài)模鍛，是一種集鑄造和鍛造特點于一體的工藝方式，其中又分為復合擠壓鑄造、正擠壓鑄造、兩次擠壓鑄造、反擠壓鑄造等多種形式，共同特點是：鑄件表面光潔、金相組織、各種機械性能接近于鍛件，不需復雜的表面加工就可以鍍鉻，鍍鉻成本較低、鍍鉻增加重量少。日本的UBE(宇部興產株式會社)是這一工藝做得最成功的廠家，國內有一些小廠采用這種工藝生產摩托車鋁合金車輪。