技术领域：
本发明涉及汽车轮毂制造技术领域，具体涉及一种高强度汽车轮毂加工合金材料及其生产工艺。
背景技术：
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轮毂是汽车轮胎内以轴为中心用于支撑轮胎的圆柱形金属部件，通俗地说，就是车轮中心安装车轴的部位，是连接制动盘、轮盘和半轴的重要零部件，轮毂在加工生产的时候需要经过裁切、定形、拼焊接、钻孔、表面处理、喷漆等工序才能完成对轮毂的处理，目前，场上的轮毂按照材质可以分为钢轮毂和合金轮毂，而且各有各的利弊。钢质轮毂最主要的优点就是制造工艺简单成本相对较低，而且抗金属疲劳的能力很强，也就是我们俗称的便宜又结实。但钢质轮毂的缺点也相对比较突出就是外观丑陋，重量较大，惯性阻力大，散热性也比较差，而且非常容易生锈。而铝合金轮毂以其质量轻、散热快、减震性能好、轮胎寿命长，安全可靠，外观美丽，图案丰富多彩，尺寸精确，平衡好，再加容易制造等优点，在汽车工业中脱颖而出，发展潜力巨大。但是，铝制轮毂也有一些缺陷，例如：铝合金较脆，很容易出现小裂纹，且不易被发现，铸件质量不稳定。为改善了铝合金轮毂的力学性能，从铝合金材料入手尤为关键，为了能够满足目前日益提升的汽车轮毂的工艺要求，本专利提供一种高强度汽车轮毂加工合金材料及其生产工艺。
技术实现要素：
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本发明为了解决目前合金轮毂加工材料单一的弊端，提供一种高强度汽车轮毂加工合金材料及其生产工艺，生产得到的铝合金材料不仅具有高机械强度，同时具有优异的加工性能、铸造性能和耐蚀性，具有较好的高载荷和轻质化的表现。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高强度汽车轮毂加工合金材料，所述合金材料中各成分的质量分数为：si：2.8-3.2％、mg：0.5-0.8％、mn：0.07-0.12％、ti：0.2-0.30％、w：0.02-0.04％、co：0.01-0.02％、y：0.05-0.1％、cu：0.02-0.08％、ni：0.1-0.25％、v：0.05-0.15％，余量为al和不可避免的杂质。
优选地，所述合金材料中各成分的质量百分比为：si：3.0-3.2％、mg：0.6-0.8％、mn：0.08-0.1％、ti：0.25-0.3％、w：0.025-0.035％、co：0.015-0.02％、y：0.06-0.08％、cu：0.04-0.06％、ni：0.18-0.22％、v：0.07-0.12％，余量为al和不可避免的杂质。
优选地，所述合金材料中各成分的质量百分比为：si：3％、mg：0.6％、mn：0.08％、ti：0.28％、w：0.03％、co：0.016％、y：0.08％、cu：0.05％、ni：0.2％、v：0.1％，余量为al和不可避免的杂质。
所述铝在使用前采用sio2、au、k、cs进行混合，其中铝与各组分的质量比为：100：3：10：6：5；
本发明还提供了上述高强度汽车轮毂加工合金材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将铝、硅、镁、铜在电炉中于900-950℃下加热熔化，然后加入除铝、硅、镁、铜之外的其它合金成分，继续升温至1120-1180℃，待合金元素全部熔化后得合金熔液；
(2)将合金熔液的温度调整至800-850℃，加入精炼剂，除杂精炼并进行除气，精炼除气结束后静置15-18min，之后进行扒渣处理；
(3)将扒渣处理后的铝合金熔液温度降至700-720℃；之后经铸造成型、退火、冷却，即得所述合金材料。
优选地，所述步骤(2)中的精炼除气时间为20-30min。
优选地，所述步骤(2)中精炼剂的用量为铝合金熔液重量的0.3-0.4％。
分组对上述合金的机械性能进行检测，测试结果如下：
分组对上述合金材料的物理性能进行检测，测试结果如下：
通过上述检测结果分析可知，本发明生产的合金材料具有优异的综合性能，尤其具有优异的机械强度和物理性能，对轮毂的加工制作具有突出的有益效果，铸件质量稳定，同时具有优异的加工性能、铸造性能和耐蚀性，具有较好的高载荷和轻质化的表现。
本发明的有益效果是：合理设置si的含量，在保持好的铸造性能和耐蚀性的同时不影响合金材料的拉伸性能，cu具有固溶强化作用并可提高高温蠕变性能及抗疲劳性能，而ni的加入则可进一步提高铝合金的强度，并加强抗蠕变性能。加入co、v、y等元素，可细化晶粒，使合金的强度和韧度获得很大提高，有效克服铸造裂纹，使铝合金的质量更加稳定。合适量ti的加入可提高铝合金的机械性能并保证了铝合金的柔韧性。少量的w则可提高铝合金的韧性以及耐蚀性。
本发明的合金材料，在生产过程中加入少量的co、y、v、w，并合理配置si、mg、mn、ti、cu、ni等元素的含量，各元素之间相互协同作用，使生产得到的铝合金材料不仅具有高机械强度，同时具有优异的加工性能、铸造性能和耐蚀性，可满足现代科技发展对铝合金结构件高载荷和轻质化的要求。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体示例，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种高强度汽车轮毂加工合金材料，所述合金材料中各成分的质量分数为：si：3.2％、mg：0.8％、mn：0.12％、ti：0.30％、w：0.04％、co：0.02％、y：0.1％、cu：0.08％、ni：0.25％、v：0.15％，余量为al和不可避免的杂质。
所述铝在使用前采用sio2、au、k、cs进行混合，其中铝与各组分的质量比为：100：3：10：6：5；
高强度汽车轮毂加工合金材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将铝、硅、镁、铜在电炉中于950℃下加热熔化，然后加入除铝、硅、镁、铜之外的其它合金成分，继续升温至1180℃，待合金元素全部熔化后得合金熔液；
(2)将合金熔液的温度调整至850℃，加入合金熔液重量的0.4％的精炼剂，除杂精炼并进行除气，除气时间为30min，精炼除气结束后静置18min，之后进行扒渣处理；
(3)将扒渣处理后的铝合金熔液温度降至720℃；之后经铸造成型、退火、冷却，即得所述合金材料。
实施例2：
一种高强度汽车轮毂加工合金材料，所述合金材料中各成分的质量分数为：si：3％、mg：0.6％、mn：0.08％、ti：0.28％、w：0.03％、co：0.016％、y：0.08％、cu：0.05％、ni：0.2％、v：0.1％，余量为al和不可避免的杂质。
所述铝在使用前采用sio2、au、k、cs进行混合，其中铝与各组分的质量比为：100：3：10：6：5；
高强度汽车轮毂加工合金材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将铝、硅、镁、铜在电炉中于930℃下加热熔化，然后加入除铝、硅、镁、铜之外的其它合金成分，继续升温至1150℃，待合金元素全部熔化后得合金熔液；
(2)将合金熔液的温度调整至830℃，加入合金熔液重量0.35％的精炼剂，除杂精炼并进行除气，精炼除气时间25min，精炼除气结束后静置16min，之后进行扒渣处理；
(3)将扒渣处理后的铝合金熔液温度降至710℃；之后经铸造成型、退火、冷却，即得所述合金材料。
实施例3：
一种高强度汽车轮毂加工合金材料，所述合金材料中各成分的质量分数为：si：2.8％、mg：0.5％、mn：0.07％、ti：0.2％、w：0.02％、co：0.01％、y：0.05％、cu：0.02％、ni：0.1％、v：0.05％，余量为al和不可避免的杂质。
其中铝在使用前采用sio2、au、k、cs进行混合，其中铝与各组分的质量比为：100：3：10：6：5；
高强度汽车轮毂加工合金材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将铝、硅、镁、铜在电炉中于900℃下加热熔化，然后加入除铝、硅、镁、铜之外的其它合金成分，继续升温至1120℃，待合金元素全部熔化后得合金熔液；
(2)将合金熔液的温度调整至800℃，加入合金熔液重量的0.3％的精炼剂，除杂精炼并进行除气20min，精炼除气结束后静置15min，之后进行扒渣处理；
(3)将扒渣处理后的铝合金熔液温度降至700℃；之后经铸造成型、退火、冷却，即得所述合金材料。
实施例4：
一种高强度汽车轮毂加工合金材料，所述合金材料中各成分的质量分数为：si：2.9％、mg：0.6％、mn：0.09％、ti：0.28％、w：0.025％、co：0.015％、y：0.08％、cu：0.06％、ni：0.2％、v：0.1％，余量为al和不可避免的杂质。
所述铝在使用前采用sio2、au、k、cs进行混合，其中铝与各组分的质量比为：100：3：10：6：5；
高强度汽车轮毂加工合金材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将铝、硅、镁、铜在电炉中于940℃下加热熔化，然后加入除铝、硅、镁、铜之外的其它合金成分，继续升温至1180℃，待合金元素全部熔化后得合金熔液；
(2)将合金熔液的温度调整至810℃，加入合金熔液重量0.3％的精炼剂，除杂精炼并进行除气，精炼除气时间23min，精炼除气结束后静置15-18min，之后进行扒渣处理；
(3)将扒渣处理后的铝合金熔液温度降至710℃；之后经铸造成型、退火、冷却，即得所述合金材料。
对比例：
一种合金材料，各成分的质量分数为：si：3％、mg：0.6％、mn：0.08％、ti：0.28％、w：0.03％、sr：0.016％、y：0.08％、cu：0.05％、ni：0.2％、zr：0.1％，余量为al和不可避免的杂质。
一种合金材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将铝、硅、镁、铜在电炉中于980℃下加热熔化，然后加入除铝、硅、镁、铜之外的其它合金成分，继续升温至1100℃，待合金元素全部熔化后得合金熔液；
(2)将合金熔液的温度调整至800℃，加入精炼剂，除杂精炼并进行除气，精炼除气结束后静置10min，之后进行扒渣处理；
(3)将扒渣处理后的铝合金熔液温度降至730℃；之后经铸造成型、退火、冷却，即得所述合金材料。
将上述实施例1-4和对比例生产出来的合金材料进行试验比对，将比对结果统计成下表：分组对上述合金的机械性能进行检测，测试结果如下：
分组对上述合金材料的物理性能进行检测，测试结果如下：
通过上述检测结果分析可知，本发明生产的的合金材料具有优异的综合性能，尤其具有优异的机械强度和物理性能，对轮毂的加工制作具有突出的有益效果，铸件质量稳定，同时具有优异的加工性能、铸造性能和耐蚀性，具有较好的高载荷和轻质化的表现。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。