標(biāo)準(zhǔn)概況
進(jìn)入21世紀(jì)，資源和環(huán)境已成為人類可持續(xù)發(fā)展的首要問題。鎂作為工程結(jié)構(gòu)材料，其質(zhì)量比鋁合金輕30％，我國已探明的菱鎂礦儲(chǔ)量27億t，居世界第一位。
摩托車、電動(dòng)自行車是當(dāng)今我國民眾行駛工具的主流，尤其電動(dòng)自行車具有純綠色無污染的顯著優(yōu)點(diǎn)，對(duì)促進(jìn)環(huán)境保護(hù)與節(jié)約能源有極為深遠(yuǎn)的影響，發(fā)展前景十分廣闊，將摩托車和電動(dòng)自行車車輪鑄件由傳統(tǒng)材料改為鎂合金材料，可以有效減輕整車重量，提高運(yùn)行效率，進(jìn)一步提高該行業(yè)的快速健康發(fā)展。
受全國鑄造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委托，威海萬豐鎂業(yè)科技發(fā)展有限公司、東莞宜安科技股份有限公司、昆山六豐機(jī)械工業(yè)有限公司、江蘇圓通汽車零部件有限責(zé)任公司、上海交通大學(xué)和沈陽鑄造研究所等單位組成了《摩托車和電動(dòng)自行車用鎂合金車輪鑄件》標(biāo)準(zhǔn)起草工作組。標(biāo)準(zhǔn)起草工作組進(jìn)行了大量調(diào)研工作，廣泛收集、消化國內(nèi)外有關(guān)鎂合金鑄件標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 16220：2005《鎂和鎂合金 鎂合金鑄錠和鑄件》、ASTM B94—2007《鎂合金壓鑄件的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》、JIS H 5303—2006《鎂合金壓鑄件》、GB/T 1177《鑄造鎂合金》、GB/T 13820《鎂合金鑄件》、GB/T 13202《摩托車輪輞系列》、GB/T 22435《摩托車和輕便摩托車輕合金車輪》等數(shù)十項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，在充分掌握現(xiàn)有國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，編制了《摩托車和電動(dòng)自行車用鎂合金車輪鑄件》國家標(biāo)準(zhǔn)。
主要內(nèi)容說明
范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了摩托車和電動(dòng)自行車用鎂合金車輪鑄件的術(shù)語和定義、技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)志、運(yùn)輸和存儲(chǔ)等要求。
術(shù)語和定義
本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“鎂合金電動(dòng)車車輪鑄件”進(jìn)行了定義：輪輞或輪輻其中一件或全部是由鎂合金材料鑄造的電動(dòng)車車輪鑄件稱之為鎂合金電動(dòng)車車輪鑄件，以下簡稱為“車輪鑄件”。
技術(shù)要求
化學(xué)成分
1）原則上，車輪材料化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T 1177或等同材料標(biāo)準(zhǔn)的要求，采用其他材料，應(yīng)由供需雙方商定材料的化學(xué)成分。
2）車輪鑄件的材料成分必須滿足產(chǎn)品圖樣規(guī)定的要求，同時(shí)對(duì)每一熔煉爐次的合金，必須對(duì)主要元素和主要雜質(zhì)進(jìn)行分析。在力學(xué)性能合格的前提下，從成品車輪上取樣，雜質(zhì)鐵含量不大于0.01％。
由于不同的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)車輪鑄件的工藝不同，不同的成形工藝所采用的鎂合金材料不同，所以本標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確鎂合金的具體牌號(hào)，規(guī)定了其化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T 1177《鑄造鎂合金》的成分要求或等同的材料均可。當(dāng)客戶有特殊要求時(shí)，化學(xué)成分應(yīng)由雙方商定，在產(chǎn)品圖樣中進(jìn)行規(guī)定。但無論采用何種材料，需要對(duì)其主要元素和主要雜質(zhì)進(jìn)行分析，對(duì)影響性能的雜質(zhì)元素Fe含量，標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定，其含量不大于0.01％。
力學(xué)性能
車輪鑄件本體式樣在室溫下的力學(xué)性能應(yīng)符合抗拉強(qiáng)度≥175 MPa、屈服強(qiáng)度≥120 MPa、伸長率≥4％、布氏硬度≥60HBW的規(guī)定。
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了測試力學(xué)性能的試樣是從車輪鑄件本體上取樣，且在常溫下進(jìn)行。取樣部位分別在輪緣和輪輻上，見圖1，試片規(guī)格見圖2。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了車輪鑄件的力學(xué)性能要求，其性能指標(biāo)是根據(jù)車輪自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、車輪本身的性能要求，鎂合金車輪的生產(chǎn)實(shí)踐，以及綜合鎂合金材料的力學(xué)性能而形成的。
尺寸與公差
車輪鑄件的尺寸應(yīng)符合圖樣的規(guī)定，尺寸公差應(yīng)符合GB/T 6414的規(guī)定。有特殊要求時(shí)，應(yīng)在圖樣上注明。
內(nèi)部質(zhì)量
車輪鑄件的內(nèi)部質(zhì)量應(yīng)符合GB/T 13820《鎂合金鑄件》的規(guī)定。
表面質(zhì)量
車輪鑄件的表面質(zhì)量按GB/T 13820《鎂合金鑄件》的規(guī)定執(zhí)行，同時(shí)根據(jù)車輪本身的結(jié)構(gòu)特定和性能要求，標(biāo)準(zhǔn)中做出特殊規(guī)定。
1）車輪鑄件表面應(yīng)光潔平滑，不允許有影響強(qiáng)度的疤瘤、欠鑄、裂紋、疏松、氣孔、冷隔、毛刺、損傷等缺陷存在。
2）車輪鑄件的輪胎裝配面和氣門孔周圍，不能有損壞外胎、內(nèi)胎和影響氣門嘴功能的缺陷存在。
3）無內(nèi)胎用車輪輪輞部位不允許有影響氣密性的氣孔、夾渣、裂紋等缺陷存在。
圖1 試片采樣部位
圖2 試片規(guī)格
檢驗(yàn)方法
材料檢驗(yàn)
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，車輪鑄件的材料成分分析和力學(xué)性能分析是經(jīng)過供需雙方商定，在同一爐次的車輪鑄件本體上取樣，取樣規(guī)定見圖1、圖2。化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T 1177《鑄造鎂合金》。
力學(xué)性能試驗(yàn)按GB/T 228和GB/T 231.1的規(guī)定執(zhí)行。
內(nèi)部質(zhì)量
車輪鑄件的內(nèi)部質(zhì)量檢查按照GB/T 13820《鎂合金鑄件》規(guī)定的方法執(zhí)行。
表面質(zhì)量
車輪鑄件的表面質(zhì)量按照目測法。必要時(shí)，由供需雙方封樣，對(duì)比封樣檢查。
檢驗(yàn)規(guī)則
出廠檢驗(yàn)
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了車輪鑄件的出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目和判定法則。出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目為材料檢驗(yàn)、尺寸與公差、內(nèi)部質(zhì)量和表面質(zhì)量。對(duì)每件車輪鑄件都要進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目中有一項(xiàng)不符合要求時(shí)，則該鑄件為不合格鑄件。
組批
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了同一爐次的鑄件為一批。
抽樣與判定
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了組批鑄件的抽樣方法和批判定原則。規(guī)定為必檢項(xiàng)目的，每件必檢；規(guī)定為抽檢項(xiàng)目的，在同批鑄件中隨機(jī)抽取3件進(jìn)行檢驗(yàn)，若有一項(xiàng)（或一項(xiàng)以上）指標(biāo)不合格時(shí)，則加倍抽樣進(jìn)行復(fù)檢，若仍不合格，則判定該批車輪鑄件不合格。
標(biāo)志、運(yùn)輸和儲(chǔ)存
標(biāo)志
車輪鑄件上應(yīng)有可追溯性標(biāo)志，需要在輪輻內(nèi)側(cè)非加工面上鑄出或打印（標(biāo)準(zhǔn)輪輞代號(hào)、車輪鑄件制造廠商標(biāo)、鑄造日期、對(duì)無內(nèi)胎的須在車輪代號(hào)后加注：TUBELESS）。
運(yùn)輸和儲(chǔ)存
鎂合金鑄件也易氧化受損，所以標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了車輪鑄件在運(yùn)輸過程中，嚴(yán)禁淋雨、受潮、摔拋和劇烈碰撞。車輪鑄件應(yīng)儲(chǔ)存在干燥、通風(fēng)性良好、無有害氣體的倉庫內(nèi)，不能與有腐蝕性的化學(xué)物品一同存放。
附錄
附錄A是規(guī)范性附錄，規(guī)范了車輪鑄件本體取樣試片的取樣部位和規(guī)格。
標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)及應(yīng)用
1）本標(biāo)準(zhǔn)充分兼顧了現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)要求，讓使用者很容易接受這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)。
2）本標(biāo)準(zhǔn)是首次制定的國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施，徹底改變了國內(nèi)生產(chǎn)摩托車和電動(dòng)自行車用鎂合金鑄件廠家無標(biāo)準(zhǔn)可依的局面，同時(shí)也為主機(jī)廠提供了相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于規(guī)范摩托車、電動(dòng)車鎂合金車輪鑄件生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)行為，提高鑄件質(zhì)量有著積極的推動(dòng)作用。
作者：王愛民，威海萬豐鎂業(yè)科技發(fā)展有限公司