一种镁合金轮毂的超塑性模锻工艺技术领域
本发明涉及锻造技术领域，尤其涉及一种镁合金轮毂的超塑性模锻工艺。
背景技术
铝合金凭借自身诸多优点，目前在车用轮毂，特别是轿车轮毂上得到广泛应用。与
其相比，镁合金则更有发展优势：(1)质量轻，密度约为1.78g/cm3，仅为铝合金轮毂的64％；
(2)比强度、比高度高，可以满足汽车轮毂的使用要求；(3)具有较高的弹性模量，抗震性能
好，用作轮毂时更适合在高低不平的路面上行驶。随着现代汽车节能减排要求的不断提高、
安全和环保法规的日趋严格及车辆轻量化的发展趋势，用镁合金取代铝合金已成为汽车轮
毂的发展方向。
目前，镁合金轮毂主要采用压铸成形，但是由于铸造工艺产生的缩孔、疏松等缺陷
降低了零件的力学性能，导致镁合金构件的应用受到限制。因此，需要新工艺来提高产品性
能，使其广泛应用于汽车行业。
发明内容
本发明的目的在于提出一种镁合金轮毂的超塑性模锻工艺，能够使得镁合金轮毂
具有较高的强度，并具有良好的高低温性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种镁合金轮毂的超塑性模锻工艺，其将镁合金坯料进行均匀化退火处理，在等
温的组合成型模具中进行超塑性模锻成型，锻后室温冷却，继而在380℃-420℃下进行加热
固溶水淬，再经120℃-220℃下进行人工时效处理，随后进行精密加工、微弧氧化、涂装，得
到镁合金轮毂。
优选的，所述加热固溶水淬时间为4-12小时，优选6-10小时。
优选的，所述人工时效处理时间为8-24小时，优选12-18小时。
依据《乘用车轮性能要求和试验方法》(GB/T15334-2005)和《乘用车轮冲击试验方
法》(GB/T15704-1995)国家标准，对得到的镁合金轮毂进行力学性能特性检测。试验采用国
标GB/T228-2002规定的标准拉伸试验，试验样品厚度为2mm。
试验证明，经过超塑性模锻成型和热处理后，镁合金强度提升了60％，塑性大幅度
改善。说明本发明的超塑性模锻成型与特定的热处理工艺产生了协同效应。
将镁合金轮毂切割，经横向筋和直向筋拉力测试，抗拉强度平均值达到340MPa，而
与其对比经铸造得到的轮毂的拉伸强度平均值只能达到245MPa，伸长率平均值达到
12.8％，其抗拉强度和屈服强度、断裂伸长率远比铸造镁合金轮毂及铸造镁合金铝合金轮
毂高。
由于轮毂在自然环境下使用，经受寒暑交替的温度变化，因此，对其低温与高温性
能也有较高的要求。实验证明，所述镁合金轮毂的低温、高温强度和塑性性能优良，高温未
显著软化，低温未脆化，可以满足各种极端自然环境的使用。
本发明得到的镁合金轮毂，T6热处理后，各部位抗拉强度超过340MPa，屈服强度超
过218MPa，平均伸长率12.8％。在-75℃到260摄氏度拉伸试验中证明其高低温性能良好。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种镁合金轮毂的超塑性模锻工艺，其将镁合金坯料进行均匀化退火处理，在等
温的组合成型模具中进行超塑性模锻成型，锻后室温冷却，继而在380℃下进行加热固溶水
淬5小时，再经120℃下进行人工时效处理12小时，随后进行精密加工、微弧氧化、涂装，得到
镁合金轮毂。
实施例2
一种镁合金轮毂的超塑性模锻工艺，其将镁合金坯料进行均匀化退火处理，在等
温的组合成型模具中进行超塑性模锻成型，锻后室温冷却，继而在420℃下进行加热固溶水
淬10小时，再经220℃下进行人工时效处理18小时，随后进行精密加工、微弧氧化、涂装，得
到镁合金轮毂。
实施例1-2得到的镁合金轮毂，T6热处理后，各部位抗拉强度超过340MPa，屈服强
度超过218MPa，平均伸长率12.8％。在-75℃到260摄氏度拉伸试验中证明其高低温性能良
好。