CN1313798A - 制造交通工具车轮的方法 - Google Patents
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Abstract
用于制造车辆车轮的金属成形方法。本发明包括制造车轮坯料,该车轮坯料包括中心部和初始形成的轮缘,通过热轧辗压该轮缘以便获得接近成品车轮的车轮轮廓,和最终车轮处理过程。从车轮坯料的任一侧进行滚轧,车轮坯料具有任何晶粒显微组织。滚轧温度-应变率的条件对应于显微组织。对于粗晶粒显微组织,轮缘包括一肩部,其具有大于成品车轮的厚度,厚度的差别可使显微组织转变成再结晶和/或多边化显微组织。对于细晶粒显微组织,轮缘包括一肩部或凸缘,其具有接近成品车轮的厚度。对于混晶显微组织,轮缘包括一肩部并具有大于或等于成品车轮的厚度。
Description
本发明涉及金属的压力处理。特别是,本发明涉及制造不同类型的车轮,包括交通工具车轮,汽车车轮和飞行器车轮以及履带式车辆的滚轮。
一种已知的制造车轮的方法是利用压铸。这种方法具有较高的生产率和较低成本。当这些车轮在高质量的道路上使用时,如在具有硬覆盖层的道路上使用,其为如此生产的车轮提供可靠的操作。然而,在跑车和重型车辆方面,对于用于具有低质量覆盖层道路的车轮,具有压铸结构的合金的机械特性是不够的。另外,具有压铸结构的合金与具有变形结构的合金比较有较小的比强度。因此,由压铸方法制成的车轮一般比锻造制成的车轮重。
另一已知的制造车轮的方法是利用锻造。根据这种锻造方法,车轮在几个步骤中生产。第一步骤涉及通过锻造制成车轮坯料。车轮坯料的中心部包括轮毂,轮辐和具有套筒的轮缘。车轮坯料的另一部分包括初始形成的轮缘,其包括圆柱形肩部。圆柱形肩部的体积一般等于或大于成品车轮轮缘的体积。在锻造制造方法的下一个步骤中,在一芯棒上滚轧轮缘。使用锻造方法的最后步骤涉及轮缘的校准。
然而,使用锻造方法的这种制造方法限制了适应性,因为初始车轮坯料必须属于一具体设计(构形)。另外,由于需要考虑初始车轮坯料的结构和机械特性,因此不能优选热轧最佳条件。这些缺点限制了这种方法,而其产生和导致大量金属废料。例如,当对于具有一般等于芯棒直径的车轮圆柱形部分进行热轧时,轮缘未滚轧的部分经常移动。另外,与芯棒接触的表面承受摩擦力,因此,热轧装置需要附加的设备能力和要求。设备必须减小热滚轧的速度并允许额外的余量以避免在车轮被滚轧的或中间的部分产生颈部(具有减小厚度的区域)。另外,在这一方法中必须采用额外的校准步骤,其与该方法其它步骤结合以解决有关的问题。额外的校准步骤增加了金属消耗,这是由于仅仅通过局部的金属重新分布很难校准车轮所引起的。例如,一定车轮区域的减薄和增厚导致金属部分移动到成形车轮的轮廓之外,其类似于自由锻造时的飞边。
从下面详细说明中,本发明的这些和其它的方面以及本发明的优点和重要的特征是显而易见的,结合附图公开本发明各实施例,其中,相同的零件由相同的参考号指示。
附图简要说明
图1表示车轮坯料的热轧***,该车轮坯料具有粗晶粒显微组织,其中车轮坯料具有外侧上的肩部;
图2表示车轮坯料的热轧***,该车轮坯料具有细晶粒显微组织,其中车轮坯料具有外侧上的凸缘;
图3表示车轮坯料的热轧***,该车轮坯料具有粗晶粒显微组织,其中车轮坯料具有内侧上的肩部;
图4表示车轮坯料的热轧***,该车轮坯料具有细晶粒显微组织,其中车轮坯料具有内侧上的长肩部;
图5表示车轮坯料的热轧***,该车轮坯料具有粗晶粒显微组织,其中车轮坯料具有在平滑的锥形芯棒外侧上的第一过渡部的肩部;
图6表示车轮坯料的热轧***,该车轮坯料具有粗晶粒显微组织,其中车轮坯料具有在平滑的锥形芯棒的内侧上的第一过渡部的肩部;
图7表示车轮坯料的热轧***,该车轮坯料具有在外侧上沿两个方向的粗晶粒显微组织;
图8表示车轮坯料的热轧***,该车轮坯料具有粗晶粒显微组织,其中车轮坯料具有外侧上的肩部以沿一个方向热轧;
图9表示车轮坯料的热轧***,该车轮坯料具有细晶粒显微组织,其中车轮坯料具有外侧上的凸缘以沿一个方向热轧;
图10表示车轮坯料,其具有混晶粒显微组织,其中其中车轮坯料具有外侧上的凸缘以沿一个方向热轧;
图11表示表示车轮坯料,其具有粗晶粒显微组织,其中车轮坯料具有外侧上的肩部以沿两个方向热轧;
图12表示表示车轮坯料,其具有粗晶粒显微组织,其中车轮坯料具有外侧上的肩部以便沿一个方向在第一过渡部处热轧。
本发明说明
使用本发明塑性变形的方法,例如,塑性变形热轧方法,所制造的车轮体现出良好的最终车轮机械特性。本发明有利地扩大了车轮制造的技术能力,增加了生产率,提高了质量,减少了制造费用。通过应用一种新的车辆车轮的制造方法,至少部分地实现这些效益。
本发明的方法包括制造车轮坯料,它包括车轮的中心部,中间部和预先或初始形成的轮缘,通过热轧辗压该轮缘以便获得接近最终车轮轮廓的轮廓,和车轮的最后处理。
从车轮坯料内侧或外侧滚轧轮缘的至少一部分或者全部,车轮坯料有任何晶粒显微组织。滚轧的温度-应变率条件应对应于车轮坯料的晶粒显微组织。为了车轮坯料制造时实现这一点,轮缘的形状和尺寸对应于将形成的车轮结构。对于粗晶粒显微组织,例如由铸造过程所导致的粗晶粒显微组织,轮缘的形状包括一肩部,该肩部具有大于成品车轮的厚度。由于辗压和另外,结合热处理,厚度的任何差别足以使这一显微组织在大部分轮缘中转变成再结晶和多边化显微组织。对于细晶粒显微组织,轮缘形状可包括具有接近成品车轮厚度的肩部或凸缘。
对于粗细不均的晶粒显微组织,其可包括部分再结晶,多边化,和铸造组织,轮缘的形状包括结合的肩部,中间轮部,以及具有大于或等于成品车轮厚度的凸缘。对于具有粗晶粒显微组织的轮缘,面对芯棒的表面直径不同于芯棒工作表面的直径。直径的差别保证车轮坯料在芯棒上滑动。因此,通过至少一次转变(步骤)完成热轧。
在实施本发明方法时,设计下列示例的工艺步骤。通过铸造方法生产车轮坯料时,轮缘形成圆柱形肩部的形状,其厚度比成品车轮厚度大2-5倍。面对芯棒的车轮坯料表面的直径不同于芯棒工作表面的直径,其直径差不大于芯棒工作表面的直径的2%。热辊压过程的温度是在熔化温度T熔化的0.6-0.88的温度范围内。热辊压过程的应变率是在10-3-101s-1的范围。
可以(0.6-0.88)T熔化和不小于60%的应变锻造生产车轮坯料。轮缘被成形,其形状包括一凸缘,该凸缘具有比成品车轮厚度大1.1-1.5倍的厚度。以不高于锻造温度的温度和10-1-102s-1。的应变率,通过将轮缘的凸出部置于芯棒中,进行轮缘的热轧。
根据本发明,可以(0.6-0.88)T熔化和40-50%的应变锻造生产车轮坯料.轮缘包括锥形凸缘,如盘子,其具有30°-45°相对轴线的倾斜角和比成品车轮厚度大1.6-2.0倍的厚度。以不高于锻造温度的温度和10-1-101s-1的应变率进行轮缘热轧。对于具有双侧轮缘的车轮,在单一步骤或转变中沿使用两个同轴芯棒的每一方向进行初始成形轮缘的热轧。
另外,根据本发明,可以(0.6-0.88)T熔化和40-50%的应变锻造生产车轮坯料。轮缘被制成凸缘和肩部的结合。肩部面对相对于其中心部的轮缘的短部分。以不超过锻造温度的温度和10-1-101s-1的应变率,在单一转变(步骤)中,沿每一方向在两个同轴芯棒上进行热辊压加工。通过将凸出部置于芯棒中,进行凸缘的滚轧。
根据本发明,车轮坯料还可通过铸造方法生产。轮缘包括一锥形凸缘,该凸缘具有20°-25°相对轴线的倾斜角和比成品车轮厚度大2-2.5倍的厚度。轮缘的热轧在两次转变中进行。在平滑的芯棒上,以(0.6-0.88)T熔化和10-2-10-1s-1的应变率,进行第一次转变下降至1.1-1.5的厚度。以不超过第一次转变温度的温度和至少10-1s-1的应变率进行第二次转变。
根据本发明车轮坯料通过锻造方法由毛坯制造,其中,毛坯包括细晶粒组织,平均粒径不超过15μm。细晶粒组织由毛坯体积的至少50%构成。锻造步骤在等温条件下以10-1-104s-1的应变率进行。
在最后处理步骤的过程中,用于淬火工序的车轮加热可与用于热轧车轮坯料的加热结合。用于热轧车轮坯料的加热可与用于锻造毛坯的加热结合。另外,用于淬火的车轮加热可与用于热轧的毛坯的加热结合。
典型地,以101-104s-1范围的应变率进行锻造。这些应变率提供增强的,并经常是最大的,动态且自发的再结晶。
热轧一般在芯棒上进行,其具有等于车轮变形温度的工作表面温度。毛坯可加热到低于变形温度的温度。
另外,热轧在芯棒上进行,其具有低于变形温度的工作表面温度。
本发明上述方法发展了由具有不同的显微组织和结构的车轮坯料制造车轮的工艺方法。这些不同的显微组织和结构可通过几种方法获得,其可包括铸造,热变形和粉末冶金方法。而这些方法可通过提供几个工艺步骤完成,如使用基于车轮坯料最终结构,如其形状和尺寸,预定的热机条件热轧。
在将由铸造方法制造的车轮坯料中,选择其轮缘的形状和厚度以提供热轧后具有足够机械特性的结构。通过选择具有肩部形状的轮缘可实现这一具有足够机械特性的结构。该肩部厚度为比成品车轮的轮缘厚度大2-5倍。另外,车轮坯料以其间最小间隙配合装到芯棒上,另外,以其间小干涉配合装到芯棒上。这样的安装导致车轮坯料在芯棒上运动时其间摩擦力增加。因此,较大的移动变形是可能的。而变形和进一步淬火加热的至少其中之一后,这一方法导致在车轮中形成多边化或再结晶显微组织。为了改善显微组织的转变过程,变形温度为(0.6-0.88)T熔化,具有10-3-101s-1的应变率。
在辗压步骤时,凸缘的厚度为比成品车轮厚度大2-5倍。这一厚度提供所需程度的变形处理,并由此改善成品车轮的机械特性。结果,成品车轮具有轮缘,该轮缘可承受较高冲击应力,并显示比成品车轮的中心部增强的特性。
具有最小间隙配合和替换地干涉配合的车轮坯料配合缓慢热轧过程。然而,在压铸结构中,车轮坯料和芯棒之间摩擦力改善其应力条件,这样可导致车轮坯料变形能力的增加。因此,使用简单,高生产率的方法,如压铸,生产车轮坯料可提高经济效益。
根据本发明由锻造方法生产的车轮坯料有高水平机械特性的显微组织。与上述制造车轮坯料的方法相比,锻造方法中的几个因素提供相邻部分之间的最小接触摩擦力。这些因素包括车轮坯料的凸缘形状;较小的凸缘厚度,其典型地仅为比成品车轮大1.1-1.5倍;车轮坯料与芯棒以较大间隙配合;以及例如,通过将凸缘凸出部置于芯棒中,轧辊将凸缘压向芯棒,热轧。由于芯棒中应力流减少和其较大的可塑性,车轮坯料中变形结构的存在可增加轧制速度。因此,通过锻造和热轧的方法,如本发明所体现,成品车轮的质量可以提高。使用本发明的方法生产费用降低。
车轮坯料的肩部形状在本发明说明中已经讨论。由于有关热轧的生产费用,锻造的车轮坯料比铸造生产的成品车轮较昂贵。本发明方法将热轧与车轮坯料的低成本铸造相结合。另外,本发明方法将锻造的车轮坯料与廉价的热轧方法相结合。因此,这些特点的结合使本发明方法更经济更具有吸引力地用于形成任何车轮坯料结构。因此,根据所需车轮坯料结构对变形条件的选择提供了具有高质量和理想特性的成品车轮。对于具有双侧轮缘的车轮,理想的是在轮缘的两侧上提供高水平的机械特性。因此,在两个芯棒上的单一步骤或转变的过程中,提供热轧。
车轮坯料的原材料可以是不同的。如上面说明的,根据对应于最终车轮的理想显微组织的显微组织选择原材料。现说明在本发明范围内材料的实例。这些实例仅仅是示例性的,其并不意味着以任何方式限制本发明。
对于具有粗晶粒显微组织的原材料,应变率被选择不小于10-1-101s-1。对于细晶粒显微组织,应变率被选择不小于10-1-102s-1。
如果原材料包括粗晶粒显微组织,其显示出低的可塑性,这样导致热轧时材料破裂和碎裂,轮缘被制造成圆锥形凸缘的形状,并且在两个步骤中被处理。在第一步骤中,例如,通过在圆锥形芯棒上滚轧,圆锥形凸缘被滚轧。在第二步骤中,通过将初始圆锥形凸缘的凸出部置于具有所需最终车轮形状的芯棒上成形,完成加工轮缘。当合金粗晶粒显微组织,这样的处理可减少第一步骤时的应变率并避免在两个步骤中材料缺陷和碎裂的可能性。
如果原材料包括锻造前在车轮坯料毛坯中的细晶粒显微组织并且细显微组织由毛坯的体积的至少50%构成,细晶粒在超塑性条件下产生变形。由(0.6-0.88)T溶化的温度和10-1-10-4s-1的应变率提供这些条件。使用超塑性条件下的变形可减小锻造时能力消耗,其一般涉及设备能力。使用超塑性条件下的变形还可提供轮缘的成形部分,其在热轧时形成并尽可能接近成品车轮的形状。这样超塑性条件下的变形还减少轧辊滚轧的金属量,并且通常减少人工成本。
在一个加热程序过程执行成形和淬火操作减少了车轮制造的工作循环时间。具有细晶粒结构的合金,例如,铝基合金,其最高塑性的温度范围转变成较高温度。这可导致这样的温度范围,其能够允许以加热和淬火所采用的温度变形而不会碎裂损坏。
在(0.7-0.88)T熔化的温度范围和以10-4-10-1s-1的应变率进行的锻造可提供材料的动态再结晶。这种动态再结晶允许细晶粒再结晶显微组织在合金中形成。这种细晶粒再结晶显微组织的存在增加了热轧时的应变率。成品车轮中细晶粒显微组织的存在提供了更好的机械特性。
车轮制造最广泛应用的材料是铝合金。然而,所公开的工艺方法可用于由钛基和钡基合金中选择的材料进行车轮生产。
图1-7表示本发明下列零件,车轮坯料1,支持架2,芯棒3,轧辊4,用于沿两个方向滚轧的第二芯棒5。图8-12所示例的车轮坯料上,锻造和铸造的倾斜角没有详细规定,但是,从这些图中可很容易地看清楚。
现说明本发明应用的实例。这些实例仅仅是示例性的,其并不意味着以任何方式限制本发明。
示例1。用于热轧的车轮坯料包括AB合金(AB alloy),并且其由压铸方法形成,从而车轮坯料具有粗晶粒显微组织。晶粒尺寸在5,000-10,000μm。车轮坯料制成有圆柱形肩部(例如见图8)的轮缘,其具有25mm的厚度。轮缘的直径可使车轮坯料装到具有283mm直径的芯棒上。轮缘和芯棒之间的间隙为0.1-0.2mm。根据图1***,以440-460℃的温度,10-2-10-1s-1的应变率和60%-70%的应变,沿一个方向在单一转变(步骤)中实施热辊压程序。热辊压程序进行7分钟。之后,实施热处理,其包括淬火,及随后人工时效步骤。尔后,热滚轧的车轮被机械加工。根据本发明,按本发明上述方法和***生产的成品车轮具有无缺陷的变形显微组织。
实例2。用于热轧的车轮坯料包括ABr合金(ABr alloy);在超塑性条件下,以510-520℃的温度和10-2-10-3s-1的应变率,通过热锻造方法车轮坯料被制造。根据实例2,这些车轮坯料由具有不大于15μm的晶粒尺寸的毛坯制成。这种显微组织构成毛坯体积的大约80%。每一车轮坯料形成有轮缘,该轮缘具有12mm厚度的凸缘(图9)。车轮坯料被装在芯棒上而不用冷却或额外的加热。在单一转变(步骤)中,随着轮缘凸出部面对芯棒,沿一个方向在车轮坯料的外侧上进行热轧。应变率是10-1-102s-1而平均应变是20%。根据图2的***执行这一程序。热轧的时间是1.5分钟。成形程序之后,所制造的车轮被淬火冷却,随后人工时效和机械加工,从而构成成品车轮。
示例3。用于热轧的车轮坯料包括AB合金(AB alloy),并且其由压铸方法形成,从而车轮坯料具有粗晶粒显微组织。晶粒尺寸在5,000-10,000μm。车轮坯料制成有圆柱形肩部(例如见图8)的轮缘,其具有25mm的厚度。形成轮缘的直径,以便车轮坯料装到具有283mm直径的芯棒上时,车轮坯料轮缘和芯棒之间提供0.1-0.2mm范围的间隙。以440-460℃的温度,10-2-10-1s-1的应变率和60%-70%的应变,沿一个方向在单一转变(步骤)中实施热轧。根据图3的***执行这一程序。热轧时间是6分钟。热轧之后,实施热处理,其包括淬火,及随后人工时效步骤。尔后,热滚轧的车轮被机械加工。按本发明上述方法和***生产的车轮具有无缺陷的变形显微组织。
示例4。用于热轧的车轮坯料包括AMr6合金(AMr6 alloy),其形成具有肩部的轮缘(如图4虚线所示)。车轮坯料具有12mm的厚度,其以420-450℃的温度和10-2s-1的平均应变率通过热锻造的方法获得。由于动态再结晶,在该种合金中形成的细晶粒显微组织具有10-15μm的平均晶粒尺寸。根据图4所示***,通过车轮坯料轮缘的凸出部置于芯棒上,以10-1-102s-1的应变率沿一个方向并单一转变(步骤)中进行热滚轧加工。热轧时间是1分钟。尔后,被热轧的车轮被机械加工以形成成品车轮。
示例5。用于热轧的车轮坯料包括AB合金(AB alloy),其形成有一轮缘,该轮缘具有圆锥形凸缘和25mm的厚度,以及20-25°的相对轴线的角度(如图12所示)。车轮坯料通过压铸方法制造,并且在两个转变(步骤)中被滚轧。以450℃的温度和10-2s-1的应变率,在平滑的芯棒上沿一个方向并在外侧上进行热滚轧,因此,使车轮坯料减小下降到12mm的厚度。沿一个方向在轮缘的外侧且在芯棒上的凸出部附近对轮缘进行热滚轧,其具有成品车轮的限制(见图2)。以440℃的温度和10-1s-1的应变率进行第二次转变。尔后,热滚轧的车轮被热处理(其包括淬火和人工时效)以及机械加工,从而形成成品车轮。
示例6。根据本发明,用于热轧的车轮坯料包括AB合金(AB alloy),并且其由压铸方法形成。车轮坯料具有粗晶粒显微组织和5,000-10,000μm的晶粒尺寸。车轮坯料制成有圆柱形肩部的轮缘,其具有25mm的厚度(例如见图8)。形成轮缘的直径以使车轮坯料装到具有283mm直径的芯棒上。轮缘和芯棒之间形成的间隙在0.1-0.2mm范围。在两个转变(步骤)中在内侧上进行热滚轧。在第一转变过程中,以440-460℃的温度,10-2-10-1s-1的应变率和60%-70%的应变,在平滑的芯棒上对车轮坯料进行滚轧。根据图6的***执行该程序。滚轧时间是6分钟。在第二转变过程中,如图4所示,在凸出部附近以10-1-102s-1的应变率进行热轧。总的热轧时间是7分钟。热轧之后,对车轮坯料实施热处理,其中,热处理包括淬火,及随后人工时效。尔后,热轧的车轮被机械加工以形成成品车轮。
示例7。用于热轧的车轮坯料包括AMr6合金(AMr6 alloy)。车轮坯料包括具有12mm的厚度的肩部形状的轮缘(见图11)。车轮坯料通过压铸制造。形成轮缘的直径以便车轮坯料装到283mm直径的芯棒上,在轮缘和芯棒之间所形成的间隙在0.1-0.2mm的范围。如图7所示,在同轴的芯棒上沿两个方向在外侧进行热轧。同轴的芯棒顺序地形成两个轮缘。温度和应变条件与实例2中条件相同。尔后,被热轧的车轮被机械加工以形成成品车轮。
实例8。根据本发明,用于热轧的车轮坯料包括1420合金(1420alloy);该车轮坯料形成有如圆锥形凸缘或板那样的车轮坯料轮缘(见图10)。以420℃的温度和10-1s-1的平均应变率,通过热锻造的方法制造车轮坯料,以在车轮坯料中形成混合晶粒显微组织。这一显微组织的大约40-60%由具有不大于15μm的晶粒尺寸的细晶粒构成。通过将轮缘的凸出部置于芯棒上,沿一个方向在外侧上并在一个转变(步骤)中进行热轧加工。如图2所示,以10-1-102s-1的应变率和20%的平均应变进行热轧加工。热轧的时间是1.5分钟。被热轧的车轮被机械加工以形成成品车轮。
虽然本文描述了各种实施例,但是,可以理解,根据说明书,本领域技术人员可作出要素的各种结合,变型或改进;它们属于本发明的范围。
Claims (16)
1、一种制造交通工具车轮的方法,该方法包括:
制造一车轮坯料,该车轮坯料包括具有T熔化的金属合金,车轮的中心部和初始形成的轮缘,该轮缘的形状和尺寸对应于待形成的车轮的不同所需结构;
通过热轧辗压车轮坯料的至少一部分或全部,以形成一轮缘并获得接车轮轮廓,其具有接近成品车轮轮廓的所需轮廓;其中,热轧包括至少一个步骤的加工,和
最终处理车轮,
其中,上述热轧包括从上述车轮坯料的内侧或外侧的热滚轧,其中,上述车轮坯料包括任何晶粒显微组织,热轧的温度-应变条件在车轮坯料的制造过程中足以提供理想的最终车轮坯料的晶粒显微组织,和
其中,如果车轮坯料的显微组织包括由压铸所形成的粗晶粒显微组织,那么,上述轮缘包括一肩部,该肩部包括至少圆柱形表面和圆锥形表面中的其中之一,每一肩部具有大于成品车轮厚度的厚度,其中,由于辗压和热处理的至少其中之一,其厚度的差别足以使轮缘的显微组织转变成再结晶和多边化显微组织中的至少其中之一;面对用于热轧步骤的芯棒的轮缘表面的直径不同于芯棒工作表面的直径,其差别数量足以提供车轮坯料在上述芯棒上滑动;
如果车轮坯料显微组织包括细晶粒显微组织,那么上述轮缘包括肩部和凸缘中的至少其中之一,它们分别具有大体等于成品车轮厚度的厚度;和
如果车轮坯料显微组织包括混合晶粒显微组织,其包括部分再结晶,多边化和铸造晶粒显微组织中的至少两种,车轮坯料包括一轮缘,它包括一肩部和凸缘中的至少其中之一以及它们的结合,以及其间的中间部分,上述轮缘具有一厚度,该厚度至少等于或大于成品车轮的厚度。
2、按权利要求1的方法,其中,制造车轮坯料的步骤包括压铸一车轮坯料,该车轮坯料包括一轮缘,该轮缘包括一圆柱形肩部,该肩部具有比成品车轮轮缘厚度大2-5倍的厚度,面对一芯棒的轮缘表面的直径小于芯棒工作表面直径的2%,和上述热轧步骤包括:
以(0.6-0.88)T熔化的温度和10-3-101s-1的应变率进行热轧。
3、按权利要求1的方法,其中,制造车轮坯料的步骤包括以(0.6-0.88)T熔化的温度和60%的应变进行锻造,和上述辗压步骤包括形成一凸缘,该凸缘为比成品车轮的轮缘厚度厚1.1-1.5倍,和上述热轧步骤包括:
以小于锻造温度的温度和10-1-102s-1的应变率进行热轧,和上述锻造的步骤包括:
将轮缘凸出部置于上述芯棒上锻造。
4、按权利要求1的方法,其中,制造车轮坯料的步骤包括以(0.6-0.88)T熔化的温度和40-50%的应变进行锻造,和上述辗压步骤包括
形成一凸缘,该凸缘包括具有30-45°相对轴线倾斜角的圆锥形凸缘和具有比成品车轮厚度大1.6-2.0倍的厚度,上述热轧步骤包括:
以小于锻造温度的温度和10-1-101s-1的应变率进行热轧。
5、按权利要求1的方法,其中,车轮包括双侧轮缘,和上述热轧轮缘的步骤包括通过两个同轴的芯棒进行一个步骤的操作。
6、按权利要求5的方法,其中,制造车轮坯料的步骤包括以(0.6-0.88)T熔化的温度和40-50%的应变进行锻造,和上述辗压步骤包括:
形成一包括一肩部的凸缘,该凸缘面对轮缘,和
上述热轧步骤包括在一个步骤操作中在两个同轴芯棒上进行热轧,以小于锻造温度的温度和10-1-101s-1的应变率在每一方向进行热轧,和上述凸缘热轧的步骤通过将该凸缘置于芯棒上被执行。
7、按权利要求1的方法,其中,上述制造车轮坯料的步骤包括压铸车轮坯料,和上述辗压步骤包括辗压一圆锥形凸缘,该圆锥形凸缘具有20-25℃相对轴线的倾斜角和比成品车轮轮缘厚度大2-2.5倍的厚度,
上述热轧步骤包括至少两个热轧步骤,第一热轧步骤包括用一平滑芯棒以(0.6-0.88)T熔化的温度和10-2-10-1s-1的应变率进行热轧从而使车轮坯料减小至1.1-1.5mm的厚度,第二步骤包括以小于第一热轧步骤的温度和小于10-1s-1的应变率进行热轧。
8按权利要求3的方法,其中,上述锻造步骤包括锻造一具有细晶粒显微组织的毛坯,该细晶粒显微组织具有不大于15μm的平均晶粒尺寸,细晶粒显微组织由小于50%的毛坯体积构成,和上述锻造步骤包括以10-1-10-4s-1的应变率进行等温锻造。
9.按权利要求1的方法,其中,上述最终处理步骤包括:
加热车轮到一足以使车轮淬火的温度,其中为淬火加热车轮包括在热轧步骤时加热车轮坯料。
10、按权利要求8的方法,其中,加热用于热轧的车轮坯料包括加热用于锻造步骤的毛坯。
11、按权利要求9的方法,其中,加热用于热轧的车轮坯料包括加热用于锻造锻造步骤的加热。
12、按权利要求1的方法,其中,上述热轧步骤包括在芯棒上热轧,该芯棒包括被加热到变形温度的工作表面,并且车轮坯料被加热到小于变形温度的温度。
13、按权利要求1的方法,其中,上述热轧步骤包括在芯棒上热轧,该芯棒包括被加热的工作表面,该工作表面被加热到低于车轮坯料变形温度的温度。
14、按权利要求3的方法,其中,上述锻造步骤包括以101-10-4s-1的应变率进行锻造,该应变率足以提供车轮坯料的动态和自发的再结晶显微组织中的其中之一。
15、按权利要求3的方法,其中,上述锻造步骤包括以101-10-4s-1的应变率进行锻造,该应变率足以提供车轮坯料的动态和自发的再结晶显微组织中的其中之一。
16、按权利要求4的方法,其中,上述锻造步骤包括以101-10-4s-1的应变率进行锻造,该应变率足以提供车轮坯料的动态和自发的再结晶显微组织中的其中之一。
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