汽车轮毂是汽车的一个重要部件，其直接关系着汽车的运行安全，因此汽车轮毂的质量和性能必须要得到保障，进而影响汽车轮毂质量及性能的一项关键因素就是轮毂材料。用于生产制作汽车轮毂的材料较多，随着相关工艺技术的发展和新材料的不断出现，汽车轮毂材料不断更新换代，越来越多的优越性材料被应用在汽车轮毂制作中，不同的材料，所对应的制作工艺也各不相同。

总体上来看：目前汽车轮毂材料主要有3类：合金材料、钢铁材料以及复合材料。同时，其加工制作工艺也多种多样。

| 铝合金

铝合金轮毂的优势：铝合金轮毂之所以如此受到业界的青睐，主要是由于其具备以下几项优势：

（1）重量轻：铝合金轮毂在重量上比传统的钢铁轮毂要轻，一般可比钢轮毂减轻30%～40%，因此其转动惯性及汽车的加速性也更强，在制动时所需的能源较少，更加节能；

（2）振摆和振动小：铝合金轮毂具备高精度及与轮胎的分离性，因此可以使汽车在行驶时减小振摆和振动，保持更稳的车体重心，提高平衡性能，从而改善汽车的驾驶性能；

（3）散热性能好：汽车车轮的热源主要是来自于刹车和轮胎与路面摩擦，当汽车高速行驶时车轮温度会大大上升，爆胎危险性很高，而铝合金轮毂则拥有较高的散温系数，且其表面结构设计也更利于散热，即使汽车连续刹车也不会造成车轮温度过高，从而有效降低了爆胎发生率。

铝合金轮毂的制作工艺：目前在铝合金轮毂的生产制作中，主要应用以下几种工艺：

铸造工艺

铝合金轮毂常常具有丰富的花色品种，而且适应性强、成本低廉，所以非常适合运用铸造工艺来进行制作，据统计，全世界约有八成以上的铝合金轮毂都属于铸造轮毂，而铸造工艺又可具体分为重力铸造工艺、挤压铸造工艺、低压铸造工艺以及压力铸造工艺等多种。

锻造工艺

锻造轮毂的工艺方法是利用高压将一块已经加温的合金压成轮毂的粗胚（雏形），再用CNC细部雕工二次加工，由于承受过高压撞击，所以合金之间的分子会更小、间隙会更细、密度会更高、材质分子之间相互作用力会更强，所以轮毂只需较少的原料就能达到足够的刚性，让整体重量更轻。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。

锻造轮毂工艺的特点

（1）采用圆柱状设计，直径越大的轮毂就是用较粗的铝材去锻压，与铸造铝圈毂使用“原材料”的制造方法愈然不同。

（2）根据铝毂宽度所需的J数切割铝材。

（3）先将铝锭加热至摄氏450℃上下，此时便可以准备进行锻压。

（4）热锻压成型。吨数越高的锻压机所需的铝锭工作温度越低，所锻造出来的产品晶粒较小，韧度也较高。

（5）经过高温高压成型的粗胚温度非常高，表面布满黑色碳化物，必须使用叉动机来搬运.而经过酸洗表面处理之后的粗胚已经具有轮毂的雏型。

（6）在T6热处理机的长时间加工热处理后，粗胚的晶粒将更紧实，产品的韧度也会提高。

（7）锻造铝毂必须靠着机械加工，将粗胚加工至轮毂成型，因此工作内容包括胎唇成型、螺丝孔钻洞、盘面车削及细部加工等步骤。

（8）在涂装之前，必须再检查一次轮毂表面是否有瑕疵。

半固态模锻法

其属于介于固态与液态成形之间的工艺，与锻造工艺类似，工量较少，内部组织致密，表面光滑平整，力学性能好，气孔少，模具寿命长，虽然目前在我国尚处于初级阶段，但在未来拥有很大的发展前景。

 镁合金

镁合金材料的主要优点：镁合金材料的主要优点是：屈服强度与铝合金相似，而比铝合金、钢铁材料等弹性模量低，同样受力下可消耗的变形功更大，可减振、降噪以及承受较大冲击震动负荷；加工性能与铸造性能较好，具有较强的切削加工性能，易于加工处理；拥有良好的电磁屏蔽性能、导热性能以及耐磨性；尺寸和收缩率稳定，铸件尺寸精度高；可回收利用，符合可持续发展要求和环保节能要求。因此，目前镁合金材料也渐渐在汽车轮毂的加工制造中得到了广泛应用。利用镁合金材料所制作出来的汽车轮毂，具有抗振性能好、比强度高、摩擦不起火花、受外力退让性好、截面设计自由度大以及切削性能好等优势。而其制作工艺则与铝合金轮毂类似。

 碳素钢

一般成型钢轮毂需要运用碳素钢材料，这种轮毂需要由碳素钢轮盘和圆柱形轮辋焊接而成。通过加工一些圆孔在轮毂上，可以有效改善刹车轮盘的通风，同时还这不会降低对外来受力的抵抗性。碳素钢材料的最大优势就是价格较低，并且也能够满足一般动力性能机车，但却不适合在一些特定类型的汽车中应用。

具体来说，首先，碳素钢材料的低抵抗力较低，因此碳素钢轮毂无法对刹车盘进行大面积冷却，故而不适合在高性能、高安全性的汽车中使用；其次，碳素钢的强度较低，若想满足要求就必须加大轮盘和轮辋的厚度，但这也会导致轮毂重量增加，不符合如今的汽车轮毂轻量化要求，且重量的增加还会加大轮毂的惯性，进而增加无悬浮结构支持的轮子的刹车阻力与操控系统阻力，最终导致汽车的运动方向不好掌控；再者，碳素钢轮毂的表面不易装饰精美图案，缺乏美感，所以不适合在一些豪车和跑车中应用。

2.2 | 球墨铸铁

球墨铸铁在综合力学性能方面具有很强的优越性，因此常被用于制作汽车轮毂。不过，球墨铸铁同样也具备碳素钢的一些缺点，且其的生产制作过程难度较大，形状也不易控制，因此在实际应用上遭到了很大的限制。

2.3 | 其他钢铁材料

还有一些合金钢也经常被应用于制作汽车轮毂，这些合金钢材料普遍具有高强度、高塑韧性以及良好的焊接性和加工成形性，在实际应用中，一般是通过已成型轮缘及轮盘进行焊接而成，并且要尽可能地降低重量。近年来，国外还出现了钢板冷变形加工轮辋与轮盘的技术，且其焊接方法也得到了更新。

复合材料

复合材料属于现代新型材料，可用于制造汽车车身、轮毂、发动机架、传动轴等多个部位。复合材料在性能上比传统材料具有很大的优势，例如其比强度高、比模量高，因此制作出来的部件质量较小、刚性较大；拥有良好的化学稳定性；拥有良好的减摩、耐磨及自润滑性；还拥有较高的韧性、抗热冲击性、导电性、导热性以及耐热性。另外，有的复合材料还具备更多的性能，如耐辐射性、耐烧蚀性、耐蠕变性等。这些性能，大大提高了汽车轮毂的质量，同时还能够满足其轻量化要求和节能要求。复合材料的制作方法也较多，除传统铸造法外，还有粉末冶金法：将金属粉末与增强颗粒进行混合，经去气、热压固结、轧制、挤压等步骤制作而成；原位反应合成法：通过元素与元素、化合物间的化学反应来合成更高强度、更好性能的复合材料，工艺简单，成本较低。

“结语”

随着汽车轮毂材料的不断更新换代，工艺技术日益精进，其品质、性能以及节能效果都在不断提升。在当前汽车轻量化的大趋势下，合理选择轮毂材料，并提升制作工艺，以锻造出更加满足人们要求的汽车轮毂。