JP3024390B2 - 耐食性・疲労強度の優れた鍛造アルミホイールの製造方法 - Google Patents
耐食性・疲労強度の優れた鍛造アルミホイールの製造方法Info
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- JP3024390B2 JP3024390B2 JP4253844A JP25384492A JP3024390B2 JP 3024390 B2 JP3024390 B2 JP 3024390B2 JP 4253844 A JP4253844 A JP 4253844A JP 25384492 A JP25384492 A JP 25384492A JP 3024390 B2 JP3024390 B2 JP 3024390B2
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- aluminum wheel
- manufacturing
- fatigue strength
- forged aluminum
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、大型車両や超高速車
両等に使用される耐食性・疲労強度の優れた鍛造アルミ
ホイールの製造方法に関する。
両等に使用される耐食性・疲労強度の優れた鍛造アルミ
ホイールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミ合金は、軽い上に表面に酸化膜が
形成され耐食性に優れているため各種の機械や装置に使
用されており、自動車等の車両では車体構成材の外タイ
ヤ用のホイールに使用されている。
形成され耐食性に優れているため各種の機械や装置に使
用されており、自動車等の車両では車体構成材の外タイ
ヤ用のホイールに使用されている。
【０００３】アルミ合金は耐食性が良いとはいえ、使用
環境によっては製品のある領域で晶出物とマトリックス
の界面において電気化学的反応が起こり、孔食を引き起
こすことが知られている。この孔食は晶出物とマトリッ
クス界面が使用環境中にさらされていることが遠因であ
るため、これらの界面をマトリックスでラッピングさせ
ることにより孔食の発生を抑制することができる。上記
孔食の起点を使用環境から覆う方法としては、製品表面
にウォッシュプライマーやジンクロメート塗料を塗布す
る方法がとられている。
環境によっては製品のある領域で晶出物とマトリックス
の界面において電気化学的反応が起こり、孔食を引き起
こすことが知られている。この孔食は晶出物とマトリッ
クス界面が使用環境中にさらされていることが遠因であ
るため、これらの界面をマトリックスでラッピングさせ
ることにより孔食の発生を抑制することができる。上記
孔食の起点を使用環境から覆う方法としては、製品表面
にウォッシュプライマーやジンクロメート塗料を塗布す
る方法がとられている。
【０００４】また、アルミホイールは、使用条件によっ
ては、応力集中源となるホイールディスク表面や孔食の
先端に疲労亀裂が発生することがある。この疲労亀裂の
開口は、引っ張り側で起こるため、圧縮残留応力を付与
しておくことで、疲労の進行を抑制することができる。
この圧縮残留応力を付与する方法としては、製品表面に
ショットピーニング、グリットブラスト、液体ホーニン
グ等によって数mm〜数μmの粒子を噴射させることによ
って、圧縮残留応力を付与し疲労限を向上させるのであ
る。
ては、応力集中源となるホイールディスク表面や孔食の
先端に疲労亀裂が発生することがある。この疲労亀裂の
開口は、引っ張り側で起こるため、圧縮残留応力を付与
しておくことで、疲労の進行を抑制することができる。
この圧縮残留応力を付与する方法としては、製品表面に
ショットピーニング、グリットブラスト、液体ホーニン
グ等によって数mm〜数μmの粒子を噴射させることによ
って、圧縮残留応力を付与し疲労限を向上させるのであ
る。
【０００５】そして、鍛造アルミホイールの製造におい
ては、一般に表面塗装はジンクロメート塗料による塗装
が行われ、圧縮残留応力の付与はショットピーニング法
によって行われていた。
ては、一般に表面塗装はジンクロメート塗料による塗装
が行われ、圧縮残留応力の付与はショットピーニング法
によって行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記シ
ョットピーニング法は設備が大がかりな上、複雑な形状
の製品に対しては適用できない欠点がある。また、ジン
クロメート塗料の塗布は孔食の発生を防止するには効果
があるものの、疲労亀裂を抑制する効果は十分に得られ
ない。更に、製品の残留応力は、圧縮側のとき亀裂の進
展を抑制する効果はあるものの、耐食性に対しては逆に
悪影響があるものといわれている。
ョットピーニング法は設備が大がかりな上、複雑な形状
の製品に対しては適用できない欠点がある。また、ジン
クロメート塗料の塗布は孔食の発生を防止するには効果
があるものの、疲労亀裂を抑制する効果は十分に得られ
ない。更に、製品の残留応力は、圧縮側のとき亀裂の進
展を抑制する効果はあるものの、耐食性に対しては逆に
悪影響があるものといわれている。
【０００７】この発明は、上記の問題点を解決するため
になされたもので、簡単な構成の装置を用いてアルミホ
イール表面全体を加工硬化すると共に圧縮残留応力を付
与できる耐食性・疲労強度の優れた鍛造アルミホイール
の製造方法を提供するものである。
になされたもので、簡単な構成の装置を用いてアルミホ
イール表面全体を加工硬化すると共に圧縮残留応力を付
与できる耐食性・疲労強度の優れた鍛造アルミホイール
の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の耐食性・疲労強度の優れた鍛造アルミホ
イールの製造方法は、一体型鍛造で形成したアルミホイ
ールの表面全体に170〜230Kgf/cm2の圧力で回転式ボー
ルまたはローラを押し付け、その際の衝撃エネルギーに
よりアルミホイール表面全体を加工硬化させると共に圧
縮残留応力を付与し、かつアルミホイール表面全体を塑
性流動させ腐食の起点となる晶出物等の存在箇所をマト
リックスによりラッピングさせるものである。
め、この発明の耐食性・疲労強度の優れた鍛造アルミホ
イールの製造方法は、一体型鍛造で形成したアルミホイ
ールの表面全体に170〜230Kgf/cm2の圧力で回転式ボー
ルまたはローラを押し付け、その際の衝撃エネルギーに
よりアルミホイール表面全体を加工硬化させると共に圧
縮残留応力を付与し、かつアルミホイール表面全体を塑
性流動させ腐食の起点となる晶出物等の存在箇所をマト
リックスによりラッピングさせるものである。
【０００９】
【作用】この発明の実施により、一体型の鍛造アルミホ
イールの表面全体に170〜230kgf/cm2の圧力で、回転式
ボールまたはローラを押圧するので、アルミホイール表
面全体にわたり均一かつ良好にマトリックスでラッピン
グさせることができる。また、この際の押圧により表面
全体を加工硬化させると共に、圧縮残留応力を付与する
ことができる。
イールの表面全体に170〜230kgf/cm2の圧力で、回転式
ボールまたはローラを押圧するので、アルミホイール表
面全体にわたり均一かつ良好にマトリックスでラッピン
グさせることができる。また、この際の押圧により表面
全体を加工硬化させると共に、圧縮残留応力を付与する
ことができる。
【００１０】アルミホイール表面全体に回転式ボールま
たはローラを押圧する際の圧力は、170kgf/cm2未満では
アルミホイールの耐久性を向上させるに足りる圧縮残留
応力が得られず、また230kgf/cm2を超えるとアルミホイ
ール表面全体のファッション性が損なわれるから、170
〜230kgf/cm2の範囲に限定する。
たはローラを押圧する際の圧力は、170kgf/cm2未満では
アルミホイールの耐久性を向上させるに足りる圧縮残留
応力が得られず、また230kgf/cm2を超えるとアルミホイ
ール表面全体のファッション性が損なわれるから、170
〜230kgf/cm2の範囲に限定する。
【００１１】
【実施例】通常行われている一体鍛造法によりリム幅19
0.5mm、リム径571.5mmの一体型の鍛造アルミホイールを
製造した。そして、アルミホイール表面の全体に、圧力
200kgf/cm2、送り量20mm/minで回転式ボールを押圧し
た。その結果、アルミホイール表面全体には20Kgf/mm2
の圧縮残留応力を付与することができた。また、アルミ
ホイール表面全体の硬さは、ボール押圧前に比べて硬さ
が増しており、加工硬化していることを確認できた。
0.5mm、リム径571.5mmの一体型の鍛造アルミホイールを
製造した。そして、アルミホイール表面の全体に、圧力
200kgf/cm2、送り量20mm/minで回転式ボールを押圧し
た。その結果、アルミホイール表面全体には20Kgf/mm2
の圧縮残留応力を付与することができた。また、アルミ
ホイール表面全体の硬さは、ボール押圧前に比べて硬さ
が増しており、加工硬化していることを確認できた。
【００１２】上記実施例による製品アルミホイールの疲
労試験を比較例と共に行った。その結果を図1に示す。
すなわち、この発明の実施例(A)と比較例として、アル
ミホイール表面全体にショットブラストをかけたもの
(B)、アルミホイール表面全体にジンクロメート塗装を
施したもの(C)および鍛造のままで表面処理を施してい
ないもの(D)について疲労試験をおこなった。この図か
ら、この発明の実施によるもの(A)は、他の比較例に比
べ疲労強度が向上していることがわかる。
労試験を比較例と共に行った。その結果を図1に示す。
すなわち、この発明の実施例(A)と比較例として、アル
ミホイール表面全体にショットブラストをかけたもの
(B)、アルミホイール表面全体にジンクロメート塗装を
施したもの(C)および鍛造のままで表面処理を施してい
ないもの(D)について疲労試験をおこなった。この図か
ら、この発明の実施によるもの(A)は、他の比較例に比
べ疲労強度が向上していることがわかる。
【００１３】上記この発明の実施例の製品アルミホイー
ルと、比較例として鍛造のままのものとについてカゾー
ド分極曲線の調査を行った。その結果を図2に示す。こ
の図から、この発明の実施により耐食性が著しく向上し
ていることがわかる。
ルと、比較例として鍛造のままのものとについてカゾー
ド分極曲線の調査を行った。その結果を図2に示す。こ
の図から、この発明の実施により耐食性が著しく向上し
ていることがわかる。
【００１４】
【発明の効果】この発明は、回転式ボールまたはローラ
の簡単な装置を使って鍛造アルミホイールの表面全体を
押圧するだけで、従来のジンクロメート塗装とショット
ブラスト法の複雑な装置を使った場合と同等以上の優れ
た耐食性・疲労強度が得られる。
の簡単な装置を使って鍛造アルミホイールの表面全体を
押圧するだけで、従来のジンクロメート塗装とショット
ブラスト法の複雑な装置を使った場合と同等以上の優れ
た耐食性・疲労強度が得られる。
【図１】この発明の実施例と比較例との疲労試験を行っ
た結果を示すグラフである。
た結果を示すグラフである。
【図２】この発明の実施例と比較例とのカソード分極曲
線を示すグラフである。
線を示すグラフである。
A この発明の実施例による鍛造アルミホイール B ショットブラストにより表面処理した鍛造アルミホ
イール C 表面をジンクロメート塗装した鍛造アルミホイール D 鍛造のままの鍛造アルミホイール
イール C 表面をジンクロメート塗装した鍛造アルミホイール D 鍛造のままの鍛造アルミホイール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤崎 勝彦 大阪府大阪市此花区島屋５丁目１番109 号 住友金属工業株式会社製鋼所内 (56)参考文献 特開 昭59−84692（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23P 9/04 B60B 7/00
Claims (1)
- 【請求項１】 一体型鍛造で形成したアルミホイールの
表面全体に170〜230kgf/cm2の圧力で回転式ボールまた
はローラを押し付け、その際の衝撃エネルギーによりア
ルミホイール表面全体を加工硬化させると共に圧縮残留
応力を付与し、かつアルミホイール表面全体を塑性流動
させ腐食の起点となる晶出物等の存在箇所をマトリック
スによりラッピングさせることを特徴とする耐食性・疲
労強度の優れた鍛造アルミホイールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4253844A JP3024390B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 耐食性・疲労強度の優れた鍛造アルミホイールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4253844A JP3024390B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 耐食性・疲労強度の優れた鍛造アルミホイールの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0679540A JPH0679540A (ja) | 1994-03-22 |
| JP3024390B2 true JP3024390B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=17256925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4253844A Expired - Lifetime JP3024390B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 耐食性・疲労強度の優れた鍛造アルミホイールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3024390B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2556415A1 (en) * | 2004-04-23 | 2005-11-03 | Hayes Lemmerz S.R.L. | Process for manufacturing a light alloy wheel rim and wheel rim resulting therefrom |
| JP2009291918A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Jfe Steel Corp | 繰り返し荷重履歴を受けた金属材料の疲労寿命を延命化させる方法 |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP4253844A patent/JP3024390B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0679540A (ja) | 1994-03-22 |
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