本發明涉及一種汽車零件及其加工方法，具體涉及一種汽車輪轂及其加工方法。
背景技術：
汽車輪轂是裝在汽車上用來支撐輪胎的部件，其坯件的制造多采用鋁合金鑄造而成，由于汽車輪轂的造型復雜，以及對金屬密度和強度都有較高的要求， 因此，在汽車輪轂坯件的鑄造中人們多選用分子分布均勻、孔隙小的低壓鑄造方式，低壓鑄造是用低壓將液態的合金壓進鑄模內；但這種鑄造的方式存在著： 鑄模的定模與動模合模時，需要設備有足夠大的壓力，否則可靠性低以及鑄造成型后其曲型的輪轂面板很難從定模的型腔中取出的問題。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是，針對以上現有技術存在的缺點，提出一種汽車輪轂及其加工方法，該加工方法簡單易行，加工出的汽車輪轂具有良好的屈服強度和抗拉強度，在使用性能上具有良好的耐磨性、耐熱性劑腐蝕性。
本發明解決以上技術問題的技術方案是：
一種汽車輪轂，該汽車輪轂按質量百分比計包括以下組分：
鐵：1-3%，鎂：0.8-1.0%，鋅：3-5%，鈦：0.05-0.10%，鉻：0.05-0.08%，鎳：2-5%，鈧：0.03-0.05%，硼：0.5-1%，鋇：1-3%，銅:0.3-0.5%，硅：0.7-1%，氮：0.01-0.03%，氧：0.007-0.009%，碳：0.02-0.03%，殘余元素：0.05-0.1%，稀土元素：0.08-0.2%，其余為鋁，
稀土元素按質量百分比計包括以下組分：鈰：8-10 %， 釤：15-18 %，鏑：9-11%，餌：6-8%，鑭：3-7%，鋱：5-8 %，镥：10-14%，鈥：5-9%，余量為其它鑭系元素。
本發明進一步限定的技術方案為：
前述汽車輪轂中，該汽車輪轂按質量百分比計包括以下組分：
鐵：1%，鎂：0.8%，鋅：3%，鈦：0.05%，鉻：0.05%，鎳：2%，鈧：0.03%，硼：0.5%，鋇：1%，銅:0.3%，硅：0.7%，氮：0.01%，氧：0.007%，碳：0.02%，殘余元素：0.05%，稀土元素：0.08%，其余為鋁，
稀土元素按質量百分比計包括以下組分：鈰：8%， 釤：15%，鏑：9%，餌：6%，鑭：3%，鋱：5%，镥：10%，鈥：5%，余量為其它鑭系元素。
前述汽車輪轂中，該汽車輪轂按質量百分比計包括以下組分：
鐵：3%，鎂：1.0%，鋅：5%，鈦：0.10%，鉻：0.08%，鎳：5%，鈧：0.05%，硼：1%，鋇：3%，銅:0.5%，硅：1%，氮：0.03%，氧：0.009%，碳：0.03%，殘余元素：0.1%，稀土元素：0.2%，其余為鋁，
稀土元素按質量百分比計包括以下組分：鈰：10 %， 釤：18 %，鏑：11%，餌：8%，鑭：7%，鋱：8 %，镥：14%，鈥：9%，余量為其它鑭系元素。
前述汽車輪轂中，該汽車輪轂按質量百分比計包括以下組分：
鐵：2%，鎂：0.9%，鋅：4%，鈦：0.08%，鉻：0.06%，鎳：4%，鈧：0.04%，硼：0.8%，鋇：2%，銅:0.4%，硅：0.8%，氮：0.02%，氧：0.008%，碳：0.025%，殘余元素：0.07%，稀土元素：0.12%，其余為鋁，
稀土元素按質量百分比計包括以下組分：鈰：9%， 釤：17 %，鏑：10%，餌：7%，鑭：5%，鋱：6 %，镥：12%，鈥：7%，余量為其它鑭系元素。
本發明還設計了一種汽車輪轂的加工方法，具體包括以下步驟：
（1）根據汽車輪轂的尺寸大小以型砂和芯砂為造型材料制成鑄型，在制作鑄型前，先將造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干，烘干后在鑄型表面涂覆一層脫模劑；
脫模劑采用滑石粉、水、硅油、植物油調配而成，按質量份數計具體為滑石粉：20-30份，水：10-20份，硅油：20-30份，植物油：30-40份，然后用噴槍將脫模劑噴涂在鑄型表面上，厚度為0.05-0.08mm；
（2）將汽車輪轂的鑄造原料進行冶煉得到鑄造原料溶液，冶煉溫度為670-780℃，冶煉時間為3.7-4.0h；
（3）將鑄造原料溶液進行鎮靜3-5min，然后向鑄型內澆注形成坯料，澆注溫度為500-600℃，澆注速度為67-70kg/s，澆注時間為15-20s，在澆注過程中向鑄造原料溶液中加入少量變質劑；
變質劑的化學成份質量百分比為：稀土硅95%，鉍錠3%，鋁錠2%；
（4）澆注后將整個坯料連同鑄型保溫10-15h，以消除殘余應力，然后對坯料在250-360℃固溶10-12h，室溫下水淬后，在時效175-185℃人工時效8-10h，,空冷至室溫，然后對坯料經擴氫熱處理后的得到半成品，所述的擴氫熱處理具體工藝如下：
將得到的坯料進爐加熱至400±15℃并保溫1-3h，空冷至300±10℃保溫50-70min，然后再加熱至370±10℃保溫1-2h，爐冷至230±15℃，最后出爐空冷至室溫；
（5）半成品經機械去鱗設備去除熱軋氧化皮，然后依次進入清洗槽、酸洗槽及磷化設備分別進行清洗、酸洗及磷化處理，最后進入烘干設備烘干，得到處理后的成品；
（6）對步驟（5）中得到的成品進行逐個檢查，剔除表面有缺陷的，將檢驗合格的入庫。
本發明的有益效果是：
在本發明的成分中添加了B，B可以提高合金的轉變溫度，顯著細化鑄態合金的原始晶粒，細化程度可達一個數量級，提高了合金的屈服強度和抗拉強度；同時B不僅可以細化合金的鑄態組織，并且顯微組織中沿原始晶粒沒有明顯的微裂紋，提高了合金的疲勞壽命；此外B的加入在合金中晶界的偏聚阻礙了晶粒的長大，從而有利于提高室溫韌性。
本發明中含有微量的N、C、O，在本發明中微量的N、C、O作為一種等間隙元素，它們能提高合金的強度，可明顯細化和強化馬氏體，N在熱處理過程中，使得合金得到強化的同時保持了較好的塑性。
原材料液中加入少量的銅，銅能提高淬透性，同時，由于加入銅元素，細化珠光體和石墨、減少薄斷面白口、改善大斷面組織敏感性；在力學性能上提高了產品強度、硬度、韌性；在使用性能上提高了產品的耐磨性、耐熱性劑腐蝕性，同時，提高了產品的致密度；
擴氫熱處理后的半成品經機械去鱗設備去除熱軋氧化皮可提高合金的高溫抗氧化性能、硬度以及摩擦磨損性能。
本發明中的擴氫熱處理，保證坯料氫含量在2.0ppm以下的前提下，進一步降低氫的含量，防止坯料產生白點裂紋和熱處理應力誘發氫致裂紋及氫致延遲滯后裂紋。
具體實施方式
實施例1
本實施例提供一種汽車輪轂，該汽車輪轂按質量百分比計包括以下組分：
鐵：1%，鎂：0.8%，鋅：3%，鈦：0.05%，鉻：0.05%，鎳：2%，鈧：0.03%，硼：0.5%，鋇：1%，銅:0.3%，硅：0.7%，氮：0.01%，氧：0.007%，碳：0.02%，殘余元素：0.05%，稀土元素：0.08%，其余為鋁，
稀土元素按質量百分比計包括以下組分：鈰：8%， 釤：15%，鏑：9%，餌：6%，鑭：3%，鋱：5%，镥：10%，鈥：5%，余量為其它鑭系元素。
上述汽車輪轂的加工方法，具體包括以下步驟：
（1）根據汽車輪轂的尺寸大小以型砂和芯砂為造型材料制成鑄型，在制作鑄型前，先將造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干，烘干后在鑄型表面涂覆一層脫模劑；
脫模劑采用滑石粉、水、硅油、植物油調配而成，按質量份數計具體為滑石粉：20份，水：10份，硅油：20份，植物油：30份，然后用噴槍將脫模劑噴涂在鑄型表面上，厚度為0.05mm；
（2）將汽車輪轂的鑄造原料進行冶煉得到鑄造原料溶液，冶煉溫度為670℃，冶煉時間為3.7h；
（3）將鑄造原料溶液進行鎮靜3min，然后向鑄型內澆注形成坯料，澆注溫度為500℃，澆注速度為67kg/s，澆注時間為15s，在澆注過程中向鑄造原料溶液中加入少量變質劑；
變質劑的化學成份質量百分比為：稀土硅95%，鉍錠3%，鋁錠2%；
（4）澆注后將整個坯料連同鑄型保溫10h，以消除殘余應力，然后對坯料在250℃固溶10h，室溫下水淬后，在時效175℃人工時效8h，,空冷至室溫，然后對坯料經擴氫熱處理后的得到半成品，所述的擴氫熱處理具體工藝如下：
將得到的坯料進爐加熱至485℃并保溫1h，空冷至290℃保溫50min，然后再加熱至360℃保溫1h，爐冷至215℃，最后出爐空冷至室溫；
（5）半成品經機械去鱗設備去除熱軋氧化皮，然后依次進入清洗槽、酸洗槽及磷化設備分別進行清洗、酸洗及磷化處理，最后進入烘干設備烘干，得到處理后的成品；
（6）對步驟（5）中得到的成品進行逐個檢查，剔除表面有缺陷的，將檢驗合格的入庫。
實施例2
本實施例提供一種汽車輪轂，該汽車輪轂按質量百分比計包括以下組分：
鐵：3%，鎂：1.0%，鋅：5%，鈦：0.10%，鉻：0.08%，鎳：5%，鈧：0.05%，硼：1%，鋇：3%，銅:0.5%，硅：1%，氮：0.03%，氧：0.009%，碳：0.03%，殘余元素：0.1%，稀土元素：0.2%，其余為鋁，
所述的稀土元素按質量百分比計包括以下組分：鈰：10 %， 釤：18 %，鏑：11%，餌：8%，鑭：7%，鋱：8 %，镥：14%，鈥：9%，余量為其它鑭系元素；
上述汽車輪轂的加工方法，具體包括以下步驟：
（1）根據汽車輪轂的尺寸大小以型砂和芯砂為造型材料制成鑄型，在制作鑄型前，先將造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干，烘干后在鑄型表面涂覆一層脫模劑；
脫模劑采用滑石粉、水、硅油、植物油調配而成，按質量份數計具體為滑石粉：30份，水：20份，硅油：30份，植物油：40份，然后用噴槍將脫模劑噴涂在鑄型表面上，厚度為0.08mm；
（2）將汽車輪轂的鑄造原料進行冶煉得到鑄造原料溶液，冶煉溫度為780℃，冶煉時間為4.0h；
（3）將鑄造原料溶液進行鎮靜5min，然后向鑄型內澆注形成坯料，澆注溫度為600℃，澆注速度為70kg/s，澆注時間為20s，在澆注過程中向鑄造原料溶液中加入少量變質劑；
變質劑的化學成份質量百分比為：稀土硅95%，鉍錠3%，鋁錠2%；
（4）澆注后將整個坯料連同鑄型保溫15h，以消除殘余應力，然后對坯料在360℃固溶12h，室溫下水淬后，在時效185℃人工時效10h，,空冷至室溫，然后對坯料經擴氫熱處理后的得到半成品，所述的擴氫熱處理具體工藝如下：
將得到的坯料進爐加熱至415℃并保溫3h，空冷至310℃保溫70min，然后再加熱至380℃保溫2h，爐冷至245℃，最后出爐空冷至室溫；
（5）半成品經機械去鱗設備去除熱軋氧化皮，然后依次進入清洗槽、酸洗槽及磷化設備分別進行清洗、酸洗及磷化處理，最后進入烘干設備烘干，得到處理后的成品；
（6）對步驟（5）中得到的成品進行逐個檢查，剔除表面有缺陷的，將檢驗合格的入庫。
實施例3
本實施例提供一種汽車輪轂，該汽車輪轂按質量百分比計包括以下組分：
鐵：2%，鎂：0.9%，鋅：4%，鈦：0.08%，鉻：0.06%，鎳：4%，鈧：0.04%，硼：0.8%，鋇：2%，銅:0.4%，硅：0.8%，氮：0.02%，氧：0.008%，碳：0.025%，殘余元素：0.07%，稀土元素：0.12%，其余為鋁，
稀土元素按質量百分比計包括以下組分：鈰：9%， 釤：17 %，鏑：10%，餌：7%，鑭：5%，鋱：6 %，镥：12%，鈥：7%，余量為其它鑭系元素；
上述汽車輪轂的加工方法，具體包括以下步驟：
（1）根據汽車輪轂的尺寸大小以型砂和芯砂為造型材料制成鑄型，在制作鑄型前，先將造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干，烘干后在鑄型表面涂覆一層脫模劑；
脫模劑采用滑石粉、水、硅油、植物油調配而成，按質量份數計具體為滑石粉：25份，水：15份，硅油：25份，植物油：35份，然后用噴槍將脫模劑噴涂在鑄型表面上，厚度為0.05-0.08mm；
（2）將汽車輪轂的鑄造原料進行冶煉得到鑄造原料溶液，冶煉溫度為720℃，冶煉時間為3.9h；
（3）將鑄造原料溶液進行鎮靜4min，然后向鑄型內澆注形成坯料，澆注溫度為550℃，澆注速度為69kg/s，澆注時間為18s，在澆注過程中向鑄造原料溶液中加入少量變質劑；
變質劑的化學成份質量百分比為：稀土硅95%，鉍錠3%，鋁錠2%；
（4）澆注后將整個坯料連同鑄型保溫13h，以消除殘余應力，然后對坯料在330℃固溶11h，室溫下水淬后，在時效179℃人工時效9h，空冷至室溫，然后對坯料經擴氫熱處理后的得到半成品，所述的擴氫熱處理具體工藝如下：
將得到的坯料進爐加熱至400℃并保溫2h，空冷至300℃保溫60min，然后再加熱至370℃保溫1h，爐冷至230℃，最后出爐空冷至室溫；
（5）半成品經機械去鱗設備去除熱軋氧化皮，然后依次進入清洗槽、酸洗槽及磷化設備分別進行清洗、酸洗及磷化處理，最后進入烘干設備烘干，得到處理后的成品；
（6）對步驟（5）中得到的成品進行逐個檢查，剔除表面有缺陷的，將檢驗合格的入庫。
除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。