Q/ZN 17-2019 高力学性能铸造铝合金汽车车轮

以下是企业标准《Q/ZN 17-2019 高力学性能铸造铝合金汽车车轮》的详细内容总结：

一、标准概况

1. ​​适用范围​​

   • 适用于金属型低压/重力铸造的、有高力学性能需求的铸造铝合金汽车车轮。
   • 涵盖整体式（轮辋轮辐一体）和组合式（轮辋轮辐分体装配）车轮。

2. ​​专利声明​​

   • 实施本标准可能涉及专利“轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却设备及方法”（ZL 201511008057.7）。

3. ​​首次发布​​

   • 本标准为首次制定发布。

二、核心要求

1. ​​材料与化学成分​​

• ​​基材​​：AlSi7Mg (A356) 铸造铝合金，需经变质处理。
• ​​化学成分​​（详见表1）：
  • 主元素：Si (6.5–7.5%)、Mg (0.25–0.40%)、Ti (0.08–0.20%)、Sr (0.004–0.02%)。
  • 杂质限值：Fe≤0.18%、Cu≤0.02%、Zn≤0.05%，其他元素严格限制。
• ​​环保要求​​：材料及涂层需符合GB/T 30512-2014（汽车禁用物质要求）。

2. ​​内部质量与组织​​

• ​​X射线检测​​：按ASTM E 155评级，气孔/缩松等缺陷等级需≤3级（轮辋部≤4级），无裂纹、冷隔。
• ​​显微组织​​：α固溶体呈树枝状，共晶硅呈细颗粒/蠕虫状（允许少量短杆状）。

3. ​​力学性能​​

• ​​轮缘部位取样​​：
  • 抗拉强度≥230 MPa，屈服强度≥180 MPa，断后伸长率≥7%（重力铸造冒口区≥4%）。
• ​​布氏硬度​​：全车70–105 HBW（5/250/30试验法）。

4. ​​尺寸与公差​​

• ​​关键尺寸​​：
  • 轮辋轮廓/标定直径符合GB/T 3487-2015。
  • 气门嘴孔壁厚：3.5–4.0 mm（推荐）。
  • 安装面平面度≤0.10 mm（中心下凹）。
  • 螺栓孔位置度≤0.25 mm，偏距公差±0.5 mm。
• ​​跳动要求​​（表3）：
  • 径向跳动（≤18英寸：0.35mm；＞18英寸：0.6mm）。
  • 端面跳动（≤18英寸：0.35mm；＞18英寸：0.6mm）。

5. ​​平衡性​​

• ​​静不平衡​​（表4）：按车轮直径分级要求（如14英寸涂装轮≤450g·cm）。
• ​​动平衡检测模式​​：
  • Normal模式（内外轮缘挂平衡块）。
  • Alu 3P模式（内轮缘挂块+槽底贴块）。
  • Alu 2P模式（内轮缘贴块+槽底贴块）。
• ​​动不平衡限值​​（表5-6）：分模式/直径规定单面及总不平衡量（如Normal模式20英寸总值≤85g）。

6. ​​气密性​​

• 水检（0.4 MPa）或氦检任选一种，通过后打标记。

7. ​​外观质量​​

• 无裂纹、气孔等安全隐患缺陷。
• 涂装轮：漆膜平整无漏涂/脱落，色差均匀。
• 电镀轮：主要面无鼓泡/漏镀。
• 安装盘/螺母座/中心孔禁止有油漆。

8. ​​表面涂层性能​​

• ​​涂装轮​​（表7）：
  • 膜厚：亮面≥20μm，非亮面≥60μm。
  • 硬度≥1H（铅笔法），附着力0–1级（划格法）。
  • 耐盐雾（亮面480h/全涂720h）、耐湿热（120h）、耐汽油（24h）等10项测试。
• ​​电镀轮​​（表8）：
  • 结合力无剥离，CASS试验66h无裂纹/失光。

9. ​​强度试验​​

• ​​乘用车​​：
  • 动态弯曲/径向疲劳：无裂纹、螺母扭矩保持≥70%初始值。
  • 13°冲击：无轮辋穿透裂纹、轮辐分离或1分钟内胎压泄漏。
• ​​商用车​​：
  • 动态疲劳要求同乘用车，加载偏移量限值15%。
  • 30°冲击（附录B）：无裂纹或30秒内胎压降≤50%。

三、试验方法（第6章）

• ​​化学成分​​：GB/T 7999-2015（直读光谱法）。
• ​​内部质量​​：ASTM E 94（X射线检测）+ ASTM E 155（缺陷评级）。
• ​​力学性能​​：
  • 拉伸：GB/T 228.1-2010（3试样取平均，允1件≥90%限值）。
  • 硬度：GB/T 231.1-2018（至少2点取平均）。
• ​​涂层性能​​：
  • 耐汽油性：专用玻璃槽浸120溶剂油（96h，23±2℃）。
• ​​强度试验​​：
  • 乘用车：GB/T 5334-2005（疲劳） + GB/T 15704-2012（冲击）。
  • 商用车：GB/T 5909-2009（疲劳） + JIS D4103-2015（30°冲击）。

四、检验规则（第7章）

1. ​​出厂检验​​：
   • 项目：一般要求（5.1）、尺寸（5.6）、外观（5.9）、标志（8.1）。
   • 不合格处理：双倍抽样复检，仍不合格则拒批。
2. ​​型式检验​​：
   • ​​触发条件​​：首产/转产、工艺重大变更、年检（年供货≥1万件时年检2次）、停产复产等。
   • ​​项目​​：全部第5章内容+标志。
   • ​​抽样​​：同批次成品轮随机抽取，可空走涂装线（不施涂料）。

五、包装与标识（第8–9章）

1. ​​产品标志​​：
   • 铸印/打标内容：轮辋代号、偏距、零件号、生产日期、厂名/商标。
2. ​​包装标志​​：
   • 外标签：中英文标注颜色、轮型、规格、偏距、中心孔、PCD、厂址/联系方式。
   • 图示标志：GB/T 191（防潮/防碰等）。
3. ​​贮存运输​​：
   • 防碰伤/擦花隔离包装，禁淋雨/受潮/摔抛，符合QC/T 238-1997（零部件贮存规范）。

六、附录

• ​​附录A（X射线检测）​​：
  • 按ASTM E 155评级，分区域控制缺陷等级（如辐条部气孔≤3级）。
• ​​附录B（商用车30°冲击）​​：
  • 试验装置要求（图B.1）：重锤910kg±18kg，弹簧系数0.981–1.27kN/mm。
  • 冲击高度公式：H = 40 × F（F为车轮额定载荷，kN），最低127mm。

​​总结​​：该标准系统规定了高力学性能铸造铝合金车轮的材料、工艺、检测及质量要求，突出严格化学成分控制、精密尺寸公差、多模式平衡性检测及分车型强度验证，为生产高可靠性汽车车轮提供全流程技术依据。