鍛壓生產(chǎn)是向各個(gè)工業(yè)行業(yè)提供機(jī)械零件毛坯的主要途徑之一。鍛壓生產(chǎn)的優(yōu)越性在于：它不但獲得機(jī)械零件的形狀，而且能改善材料的內(nèi)部組織，提高力學(xué)性能。一般來(lái)講，對(duì)于受力大、力學(xué)性能要求高的重要機(jī)械零件，多數(shù)采用鍛壓方法來(lái)制造。
在飛機(jī)上鍛壓件的重量占70%，坦克上鍛壓件的重量占60%，汽車上鍛壓件重量占50%，電力工業(yè)中水輪機(jī)主軸、透平葉輪、轉(zhuǎn)子、護(hù)環(huán)等均是鍛壓而成。從這些例子可以看出，鍛壓生產(chǎn)在工業(yè)行業(yè)中占有極重要的地位。
鋁合金由于比重小、比強(qiáng)度、比剛度高等一系列優(yōu)點(diǎn)，已大量使用在各個(gè)工業(yè)部門，鋁合金鍛壓件已成為各個(gè)工業(yè)部門機(jī)械零件必不可少的材料。凡是用低碳鋼可以鍛出的各種鍛件，都可以用鋁合金鍛造出來(lái)。鋁合金可以在鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)、液壓機(jī)、頂鍛機(jī)、擴(kuò)孔機(jī)等各種鍛造設(shè)備上鍛造，可以自由鍛、模鍛、軋鍛、頂鍛、輥鍛和擴(kuò)孔。
一般來(lái)說(shuō)，尺寸小、形狀簡(jiǎn)單、偏差要求不嚴(yán)的鋁鍛件，可以很容易地在錘上鍛造出來(lái)，但是對(duì)于規(guī)格大、要求劇烈變形的鋁鍛件，則宜選用水（液）壓機(jī)來(lái)鍛造。對(duì)于大型復(fù)雜的整體結(jié)構(gòu)的鋁鍛件則非采用大型模鍛液壓機(jī)來(lái)生產(chǎn)不可。對(duì)于大型精密環(huán)形件則宜用精密軋環(huán)機(jī)軋鍛。特別是近十年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)材料提出越來(lái)越高的要求，迫使鋁合金鍛件向大型整體化、高強(qiáng)高韌化、復(fù)雜精密化的方向發(fā)展，大大促進(jìn)了大中型液壓機(jī)和鍛環(huán)機(jī)的發(fā)展。
隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)向現(xiàn)代化、高速化方向發(fā)展，交通運(yùn)輸工具的輕量化要求日趨強(qiáng)烈，以鋁代鋼的呼聲越來(lái)越大，特別是輕量化程度要求高的飛機(jī)、航天器、鐵道車輛、地下鐵道、高速列車、貨運(yùn)車、汽車、艦艇、船舶、火炮、坦克以及機(jī)械設(shè)備等重要受力部件和結(jié)構(gòu)件，近幾年來(lái)大量使用鋁及鋁合金鍛件和模鍛件以替代原來(lái)的鋼結(jié)構(gòu)件，如飛機(jī)結(jié)構(gòu)件幾乎全部采用鋁合金模鍛件；汽車（特別是重型汽車和大中型客車）輪轂、保險(xiǎn)杠、底座大梁；坦克的負(fù)重輪；炮臺(tái)機(jī)架；直升機(jī)的動(dòng)環(huán)和不動(dòng)環(huán)；火車的氣缸和活塞裙；木工機(jī)械機(jī)身；紡織機(jī)械的機(jī)座、軌道和絞線盤等等都已應(yīng)用鋁合金模鍛件來(lái)制造。而且，這些趨勢(shì)正在大幅度增長(zhǎng)，甚至某些鋁合金鑄件也開(kāi)始采用鋁合金模鍛件來(lái)代替。
目前，世界上大型鍛壓液壓機(jī)為數(shù)不多，中國(guó)更是寥寥無(wú)幾，隨著國(guó)防工業(yè)的現(xiàn)代化和民用工業(yè)特別是交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，鋁合金模鍛件的品種和產(chǎn)量，不僅不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，國(guó)際市場(chǎng)也有很大缺口。因此，我國(guó)抓緊建設(shè)幾條大、中型鋁合金鍛壓生產(chǎn)線是十分必要的、及時(shí)的，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和國(guó)防軍工現(xiàn)代化有重要的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。
隨著改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)大力加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，工業(yè)不斷發(fā)展，已經(jīng)成為了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要推動(dòng)力。鍛壓工業(yè)可以說(shuō)是現(xiàn)代工業(yè)中的一個(gè)重要的組成部分，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，我國(guó)鍛壓工業(yè)技術(shù)也在不斷的發(fā)展。如鍛壓工業(yè)的柔軟性控制基本進(jìn)入自動(dòng)化階段。其工藝技術(shù)應(yīng)用也越來(lái)越廣，不僅僅涉及到了航空、汽車行業(yè)也涉及到了家電、電子產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)成為了許多國(guó)家的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)。當(dāng)然，在我國(guó)也不例外，鍛造工業(yè)也有著舉足輕重的作用和地位，對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重大的影響。本文就我國(guó)鋁合金鍛壓技術(shù)的工藝流程作了簡(jiǎn)單的探討。首先從其含義出發(fā)，對(duì)我國(guó)鍛壓方式作了分類，最后具體的分析了我國(guó)的鍛壓工藝的流程。
2 鋁合金鍛壓件的特性及應(yīng)用領(lǐng)域
2.1 鋁合金鍛壓件的特性
① 密度小，只有鋼鍛件的34%，銅鍛件的30%，是輕量化的理想材料。
② 比強(qiáng)度大、比剛度大、比彈性模量大、疲勞強(qiáng)度高，宜用于輕量化要求高的關(guān)鍵受力部件，其綜合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它材料。
③ 內(nèi)部組織細(xì)密、均勻、無(wú)缺陷，其可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋁合金鑄件和壓鑄件，也高于其它材料鑄件。
④ 鋁合金的塑性好，可加工成各種形狀復(fù)雜的高精度鍛件，機(jī)械加工余量小，僅為鋁合金拉伸厚板加工余量的20%左右，大大節(jié)省工時(shí)和成本。
⑤ 鋁鍛件具有良好的耐蝕性、導(dǎo)熱性和非磁性，這些都是鋼鍛件無(wú)法比擬的。
⑥ 表面光潔、美觀，表面處理性能良好，美觀耐用。
可見(jiàn)，鋁鍛件具有一系列優(yōu)良特征，為鋁鍛件代替鋼、銅、鎂、木材和塑料提供了良好條件。
2.2 鋁合金鍛件的應(yīng)用領(lǐng)域
近幾年來(lái)，由于鋁材成本下降，性能提高，品種規(guī)格擴(kuò)大，其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越大。主要用于航天航空、交通運(yùn)輸、汽車、船舶、能源動(dòng)力、電子通訊、石油化工、冶金礦山、機(jī)械電器等領(lǐng)域。主要鍛造鋁合金的特征及用途見(jiàn)表1。
3 鋁合金鍛壓生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)展水平
3.1 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r與水平分析
鍛件生產(chǎn)是一個(gè)很古老的行業(yè)，但鋁合金鍛件的大量生產(chǎn)應(yīng)用是從1950年代開(kāi)始的。經(jīng)過(guò)幾十年的現(xiàn)代化改造，無(wú)論在工業(yè)裝備上，模具設(shè)計(jì)和制造上，生產(chǎn)工藝和技術(shù)上，還是在產(chǎn)品品種規(guī)格、生產(chǎn)規(guī)模和質(zhì)量等方面都得到飛速發(fā)展，尤其是美國(guó)、俄國(guó)、德國(guó)、日本、法國(guó)、意大利、捷克、奧地利、瑞士等國(guó)的鍛壓生產(chǎn)的發(fā)展達(dá)到了相當(dāng)高的水平。
目前，全世界有鍛壓廠上千家，鍛壓機(jī)數(shù)千臺(tái)，年產(chǎn)鍛件近500萬(wàn)噸/年，其中，鋁合金模鍛件30萬(wàn)噸/年左右（年消耗近50萬(wàn)噸/年）。全球有大小水（液）壓機(jī)500余臺(tái)，其中100MN以上的大型水（液）壓機(jī)10余臺(tái)。300MN以上的重型鍛壓機(jī)的分布情況是：俄國(guó)4臺(tái)。其中一臺(tái)是750MN，為世界之最；美國(guó)5臺(tái)（其中包括2臺(tái)450MN）；法國(guó)1臺(tái)，為650MN；德國(guó)2臺(tái)；中國(guó)1臺(tái)（中國(guó)正在建設(shè)和制造450MN和800MN巨型模鍛液壓機(jī)）；羅馬尼亞1臺(tái)；英國(guó)1臺(tái)。這些大型水（液）壓機(jī)的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、功能多、自動(dòng)化程度高、配備有操作機(jī)和快速換模裝置、平面配置合理、有利于連續(xù)作業(yè)、生產(chǎn)效率高。
此外隨著鋁合金模鍛件大型化、精密化程度提高，大型精密多向模鍛液壓機(jī)日益受到重視，各國(guó)已擁有多臺(tái)大型多向模壓液壓機(jī)，其中美國(guó)3臺(tái)，最大為300MN；法國(guó)1臺(tái)為650MN；英國(guó)1臺(tái)為300MN；中國(guó)1臺(tái)為100MN，俄國(guó)2臺(tái)為200MN和500MN；德國(guó)1臺(tái)為350MN。多向模鍛機(jī)屬于精密鍛壓設(shè)備，配備了PLC系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，可對(duì)能量、行程、壓力、速度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)關(guān)鍵部件最佳工作點(diǎn)進(jìn)行控制，對(duì)各項(xiàng)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和顯示，對(duì)系統(tǒng)故障、設(shè)備過(guò)載、過(guò)溫和失控等進(jìn)行預(yù)報(bào)和保護(hù)，對(duì)制品質(zhì)量進(jìn)行控制。有的還包括有偏移檢測(cè)、同步系統(tǒng)、工作臺(tái)和機(jī)架變形補(bǔ)償、磁包存儲(chǔ)器、集成電路、光纖通訊、彩色屏等，可實(shí)現(xiàn)全機(jī)或全機(jī)列，甚至整個(gè)車間的自動(dòng)控制與科學(xué)管理。
除此以外為了生產(chǎn)各種規(guī)格和品種的大、中型精密鍛件，各國(guó)還裝配了各種型號(hào)的精鍛機(jī)，50噸以上的大型鍛錘、平鍛機(jī)及Φ5～Φ12M的大型精密軋環(huán)機(jī)，如美國(guó)的Φ12M、俄國(guó)的Φ10M精密軋環(huán)機(jī)，中國(guó)也裝備了多臺(tái)Φ5M的精密軋環(huán)機(jī)。
表1 鍛造鋁合金的特性及用途
在鋁及鋁合金鍛件技術(shù)方向研制開(kāi)發(fā)出了大量的鍛壓新工藝、新技術(shù)，如液體模鍛、半固態(tài)模鍛、等溫鍛造、粉末鍛造、多向鍛造、無(wú)斜度精密模鍛、分部模鍛、包套模鍛等，對(duì)簡(jiǎn)化工藝、減少工序、節(jié)省能耗、擴(kuò)大品質(zhì)、增加規(guī)格、提高質(zhì)量和生產(chǎn)效率、保護(hù)環(huán)境、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高經(jīng)濟(jì)效益等方面發(fā)揮了重大作用。專用的計(jì)算機(jī)軟件對(duì)控制鍛造溫度、鍛壓力、變形程度（欠壓力）和工藝潤(rùn)滑等主要工藝參數(shù)，控制制品尺寸和內(nèi)部組織、力學(xué)性能等提供了可靠的保證。
模鍛的設(shè)計(jì)與制造是鋁合金鍛壓技術(shù)的關(guān)鍵，鍛件CAD/CAM/CAE系統(tǒng)已十分成熟和普及，在美國(guó)，CAD/CAM/CAE系統(tǒng)正被CIM（計(jì)算機(jī)一體化）所代替。CIM包括成套技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、CAD/CAM/CAE技術(shù)、機(jī)器人、專家系統(tǒng)、加工計(jì)劃、控制系統(tǒng)以及自動(dòng)材料處理等，為模鍛件的優(yōu)化設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)提供了條件。如汽車工業(yè)上，對(duì)前梁、羊角、輪轂、曲軸等零件進(jìn)行設(shè)計(jì)和工藝過(guò)程優(yōu)化，可使優(yōu)化設(shè)計(jì)后的羊角減重15%，輪轂減重30%，曲軸減重20%，而且大大提高生產(chǎn)效率，降低能耗。
在產(chǎn)品品種和質(zhì)量上獲得了突破性進(jìn)展，目前世界上研制開(kāi)發(fā)的鍛造鋁合金有上百種，十幾個(gè)狀態(tài)，可大批量生產(chǎn)不同合金、不同狀態(tài)、不同性能、不同功能、各種形狀、各種規(guī)格、各種用途的鋁合金鍛件，規(guī)模在30000噸/年以上的大型企業(yè)已有十來(lái)家。目前世界上可生產(chǎn)的鋁合金模鍛件的最大投影面積達(dá)5m2（750MN），最長(zhǎng)的鋁鍛件達(dá)15m，最重的鋁鍛件達(dá)1.5噸，最大的鍛環(huán)直徑達(dá)11.5m，基本上可滿足最大的飛機(jī)、飛船、火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、航艇、航母以及發(fā)電設(shè)備、起重設(shè)備等的需要。產(chǎn)品的內(nèi)部組織、力學(xué)性能和尺寸精度也能滿足各種用戶要求，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上達(dá)到了相當(dāng)高的水平。
由于近年來(lái)，除中國(guó)正在建設(shè)450MN和800MN巨型模鍛機(jī)外，世界各國(guó)在大、中型鍛壓機(jī)的新建和改造方面力度不大，因此，總的來(lái)說(shuō)，世界鋁合金鍛件的生產(chǎn)尚不能滿足交通運(yùn)輸輕量化對(duì)鋁鍛件的需求，有必要新建若干條現(xiàn)代化的大、中型鋁鍛壓生產(chǎn)線。
3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀和水平分析
鍛壓生產(chǎn)在我國(guó)有悠久的歷史，3300多年以前的殷墟文化早期，鍛壓已用于兵器生產(chǎn)。解放前，鍛壓生產(chǎn)十分落后。解放后，鍛壓生產(chǎn)迅速發(fā)展，180MN以下的自由鍛水壓機(jī)、300MN模鍛水壓機(jī)、160KN以下的模鍛錘、16000KN以下的摩擦壓力機(jī)、8000KN以下的熱模鍛壓機(jī)已成系列裝備了各鍛壓廠。
但到目前為止，我國(guó)鋁加工企業(yè)僅有300MN、100MN、60MN、50MN、30MN10臺(tái)大、中型鋁鍛壓水（液）壓機(jī)和1臺(tái)100MN多向模壓水壓機(jī)及Φ5m軋環(huán)機(jī)2臺(tái)，鋁鍛件年生產(chǎn)能力僅為20000噸左右，最大模鍛件投影面積為2.5 m2（鋁合金）及1.5 m2（鈦合金），最大長(zhǎng)度為7m，最大寬度為3.5m，鍛環(huán)最大直徑Φ6m，以及盤徑為Φ534mm～Φ730mm的鋁合金絞線盤和Φ650mm左右的汽車輪箍。產(chǎn)品品種相對(duì)較少，例如工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模鍛件已占全部鍛件的80%左右，我國(guó)只占30%左右。國(guó)外模鍛件的設(shè)計(jì)、模具制造方面已引入計(jì)算機(jī)技術(shù)、模鍛CAD/CAM/CAE和模鍛過(guò)程仿真已進(jìn)入實(shí)用化階段，而我國(guó)很多鍛壓廠在這方面才剛剛起步。工藝裝備的自動(dòng)化水平和工藝技術(shù)水平也相對(duì)落后。
根據(jù)以上分析可知，目前我國(guó)鋁合金鍛壓工業(yè)，無(wú)論在技術(shù)裝備上、模具設(shè)計(jì)與制造上、產(chǎn)品產(chǎn)量與規(guī)模上、生產(chǎn)效率與批量化生產(chǎn)上、產(chǎn)品質(zhì)量與效益等方面都與國(guó)外先進(jìn)水平存在較大差距。不僅不能滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)鋁合金鍛件日益增長(zhǎng)的需求，更跟不上交通運(yùn)輸（如飛機(jī)、汽車、高速火車、輪船等）輕量化要求以鋁鍛件代替鋼鍛件的步伐。
為此，我國(guó)應(yīng)集中人力、物力和財(cái)力，盡快提高我國(guó)鋁合金鍛壓生產(chǎn)的工藝裝備水平和生產(chǎn)工藝水平，并盡快新建若干條大中型現(xiàn)代化鋁合金鍛壓液壓機(jī)生產(chǎn)線，以盡快縮小與國(guó)外先進(jìn)水平的差距，最大程度地滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求?？上驳氖?，隨著我國(guó)大飛機(jī)項(xiàng)目及航母以及其他大型重點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)施，正在建造200MN重型臥式擠壓機(jī)和450MN和800MN巨型立式模鍛液壓機(jī)，向世界鋁合金鍛壓大國(guó)和強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。
4 鋁合金鍛件的技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用前景分析
4.1 鋁合金鍛件的產(chǎn)、消情況分析
由于鋁及鋁合金鍛件具有以上一系列的優(yōu)越性，在航空航天、汽車、船舶、交通運(yùn)輸、兵器、電訊等工業(yè)部門備受青睞，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，1985年鋁鍛件占世界鍛件總產(chǎn)量的0.5%（即1.8萬(wàn)噸），2008年上升到18%左右，目前，世界上消耗鍛件450萬(wàn)噸左右，其中鋁鍛件占了80萬(wàn)噸/年左右；鈦鍛件和高溫合金鍛件大約占1.5%（即1.8萬(wàn)噸/年左右）；鋼鍛件依然占絕大多數(shù)。
從鋁加工工業(yè)的角度來(lái)看，目前全世界的鋁產(chǎn)量（包括再生鋁）為5000萬(wàn)噸/年左右，其中85%要變成加工材，即目前世界上加工材年產(chǎn)量為4000萬(wàn)噸左右，其中板、帶、箔材占57%左右，擠壓材占38%左右。鋁合金鍛造材由于成本較高，生產(chǎn)技術(shù)難度較大，僅在特別重要的受力部位才應(yīng)用，所占比重不大。但是，鋁鍛造材是增長(zhǎng)速度最快的鋁材，近十多年來(lái)，由于軍工和民用工業(yè)，特別是交通運(yùn)輸業(yè)現(xiàn)代化和輕量化的需要，以鋁代鋼的要求十分迫切，因而，鋁鍛件的品種和應(yīng)用都得到了迅猛的增長(zhǎng)。其在鋁材中的比例已由1985年的0.5%增加到了2009年的2.5%，即80萬(wàn)噸/年左右。
為了滿足軍工和民用各部門對(duì)鋁和鋁合金鍛件日益增長(zhǎng)的要求，世界各國(guó)都集中人力、物力和財(cái)力發(fā)展鋁鍛壓生產(chǎn)，設(shè)計(jì)和制造各種鍛壓設(shè)備，特別是大中型水（液）壓鍛壓機(jī)。但是由于鍛壓設(shè)備比較貴，制造周期長(zhǎng)，鍛件生產(chǎn)技術(shù)也比較復(fù)雜，因而很難滿足市場(chǎng)需要。目前世界上鋁鍛件的生產(chǎn)能力大約為80萬(wàn)噸/年左右，不能滿足消費(fèi)量100萬(wàn)噸/年的需求。中國(guó)由于大、重型水（液）壓鍛造設(shè)備少，生產(chǎn)能力低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)部門對(duì)鋁鍛壓件的需求，年缺口量在4.0萬(wàn)噸以上。到2015年，由于我國(guó)的汽車、飛機(jī)、船舶及交通運(yùn)輸和機(jī)械制造業(yè)的大量增加，鋁鍛件的年消耗量可能達(dá)到8萬(wàn)噸/年以上。
4.2 市場(chǎng)需求及應(yīng)用前景分析
由以上分析，鋁及鋁合金鍛件的主要用于要求輕量化程度大的工業(yè)部門，根據(jù)當(dāng)前各國(guó)的應(yīng)用情況，主要的市場(chǎng)分布如下。
（1）航空（飛機(jī)）鍛件：飛機(jī)上的鍛件占飛機(jī)材料重量的70%左右，如起落架、框架、肋條、發(fā)動(dòng)機(jī)部件、動(dòng)環(huán)和不動(dòng)環(huán)等，一架飛機(jī)上所用的鍛件上千種，其中除了少數(shù)高溫部件使用高溫合金和鈦合金鍛件外，絕大部分已鋁化，如美國(guó)波音公司，年產(chǎn)飛機(jī)上千架，年需消耗鋁合金鍛件數(shù)萬(wàn)噸。我國(guó)殲擊機(jī)等軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)也在飛速發(fā)展，特別是大飛機(jī)項(xiàng)目的啟動(dòng)及航母等大項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)施，需要消耗的鋁鍛件也會(huì)逐年增加。
（2）航天鍛件：航天器上的鍛件主要是鍛環(huán)、輪圈、翼梁和機(jī)座等，絕大部分為鋁鍛件，只要少數(shù)鈦鍛件。宇宙飛船、火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等的發(fā)展對(duì)鋁鍛件的需求日益俱增。如近年來(lái)，我國(guó)研制的超遠(yuǎn)程導(dǎo)彈用AL-Li合金殼體鍛件，每件重達(dá)300多公斤，價(jià)值幾十萬(wàn)元。Φ1.5～Φ6mm的各類鋁合金鍛環(huán)的用量也越來(lái)越大。
（3）兵器工業(yè)：如坦克、裝甲車、運(yùn)兵車、戰(zhàn)車、火箭彈、炮架、軍艦等常規(guī)武器上使用鋁合金鍛件作為承力件的數(shù)量大大增加，基本代替了鋼鍛件。特別是鋁合金坦克負(fù)重輪等重要鍛件已成了兵器器械輕量化、現(xiàn)代化的重要材料。
（4）汽車是使用鋁合金鍛件最有前途的行業(yè)，也是鋁鍛件的最大用戶。主要作為輪轂（特別重型汽車和大中型客車）、保險(xiǎn)杠、底座大梁和其它一些小型鋁鍛件，其中鋁輪轂是使用量最大的鋁鍛件，主要用于大客車、卡車和重型汽車上。近年來(lái)，在中小型汽車、摩托車和高級(jí)轎車上也開(kāi)始使用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上幾年來(lái)鋁輪轂的用量的年增長(zhǎng)速度達(dá)20%以上，目前的使用量達(dá)數(shù)十億個(gè)。
我國(guó)剛剛起步，但一汽、二汽等大型汽車企業(yè)正在開(kāi)始研發(fā)，隨著汽車產(chǎn)量的增加（2010年我國(guó)汽車產(chǎn)量預(yù)計(jì)達(dá)到1500萬(wàn)輛/年，世界汽車產(chǎn)量可能突破7000萬(wàn)輛/年），鋁輪轂和其它鋁鍛件的用量將會(huì)得到驚人的發(fā)展。目前工業(yè)上常用的汽車了鋁合金車輪的制造方法主要有鑄造法和鍛造法兩種。
鑄造法又分為重力鑄造和壓力鑄造法。鑄造法生產(chǎn)的車輪產(chǎn)品的組織致密度和均勻性較差，力學(xué)性能亦較低。制造的精度（厚度）也較差，后續(xù)加工量大，不能滿足高可靠性的輕量化乘用車性能要求，而且無(wú)法滿足商用車的車輪的耐沖擊和疲勞壽命及承載能力的要求。
而用鍛造法生產(chǎn)的鋁合金汽車車輪的力學(xué)性能良好，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，重量輕（壁厚?。?，抗沖擊能力高，防腐蝕性能和抗疲勞強(qiáng)度優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足商用車車輪的要求，因此，逐漸成為汽車，特別是高級(jí)轎車和大型、重型、豪華型客車與貨車用車輪的首選配件，有逐漸替代鑄造鋁合金車輪的趨勢(shì)。如美國(guó)鋁業(yè)公司用80MN鍛壓水壓機(jī)生產(chǎn)的6061T6汽車輪轂，其晶粒變形流向與受力方向一致，強(qiáng)度與韌性及疲勞強(qiáng)度均大大高于鑄造合金車輪，而重量則減少20%，伸長(zhǎng)率可達(dá)12%～16%。而且具有相當(dāng)高的吸震與承壓能力，承受沖擊能力強(qiáng)。
此外，鍛鋁車輪的致密度高，無(wú)疏松、針孔，表面無(wú)氣孔，具有良好的表面處理性能。涂層均勻一致，結(jié)合力高，色彩調(diào)和美觀。鍛鋁車輪有很好的機(jī)械加工性能。由此可見(jiàn)，鍛造鋁車輪具有重量輕、比強(qiáng)度高、韌性和抗疲勞性與抗腐蝕性優(yōu)良，導(dǎo)熱性好，易于機(jī)械加工，圓形度好，抗沖擊，使用安全，便于維修，使用成本低，節(jié)能、環(huán)保、美觀耐用等特點(diǎn)，是汽車車輪等交通運(yùn)輸轉(zhuǎn)動(dòng)部件的理想材料，有廣闊的應(yīng)用前景。
（5）能源動(dòng)力工業(yè)上，鋁鍛件會(huì)逐漸代替某些鋼鍛件制作機(jī)架、護(hù)環(huán)、動(dòng)環(huán)和不動(dòng)環(huán)以及煤炭運(yùn)輸車輪、液化天然氣法蘭盤、核電站燃料架等，一般都是大中型鍛件。
（6）船舶和艦艇上使用鋁鍛件作為機(jī)架、動(dòng)環(huán)和不動(dòng)環(huán)、炮臺(tái)架等。
（7）在機(jī)械制造業(yè)上，目前主要用于制作木工機(jī)械、紡織機(jī)械等中的機(jī)架、滑塊、連桿及絞線盤等，僅紡織機(jī)用絞線盤鋁鍛件，我國(guó)每年就需要數(shù)萬(wàn)件，重1500多噸。
（8）模具工業(yè)上用鋁合金鍛件制作橡膠模具，鞋模具及其它輕工模具。
（9）在運(yùn)輸機(jī)械、火車機(jī)車工業(yè)上，鋁合金鍛件大量用作氣缸、活塞裙帶等。僅國(guó)內(nèi)每年消耗的4032合金的氣缸和活塞裙等鍛件達(dá)數(shù)萬(wàn)件。
（10）其它方面，如電子通訊、家用電器、文體器材等方面也開(kāi)始使用鋁鍛件替代鋼、銅等材料的鍛件。
眾所周知，合金的組織特征與合金成分、加工方式及熱處理工藝密切相關(guān)。合金在鍛造過(guò)程中，在主變形方向上晶粒被壓扁，這些有明顯方向性的晶粒形狀在隨后的熱處理過(guò)程中不會(huì)發(fā)生變化。因合金中添加了Mn、Cr和Zr等微量元素，這些元素形成金屬間化合物的小粒子，在固溶熱處理過(guò)程中這些粒子阻止大角度晶界移動(dòng)〔1〕，使再結(jié)晶過(guò)程難以形成，同時(shí)由于添加了這些元素后使晶粒細(xì)化，晶粒沿變形方向被拉長(zhǎng)，特別是加Zr后，這種現(xiàn)象尤為顯著。晶粒沿主變形方向拉的很長(zhǎng)，幾乎呈纖維狀，這種明顯的纖維狀組織具有更高的抗應(yīng)力腐蝕性能〔2〕。因此合金的綜合性能得到提高。該合金的斷口形貌為穿晶韌性斷裂且微坑較大，這些微坑的大小和深度與材料基體的塑性變形特性有關(guān)。據(jù)報(bào)導(dǎo)，材料的斷裂韌性值愈大，微坑也越大，而且微坑越大越深，合金的塑性也就越好，說(shuō)明微坑的形核位置較少〔3〕。同時(shí)在斷口觀察中只在較大的微坑中發(fā)現(xiàn)有夾雜物，且?jiàn)A雜物不大，這些夾雜物對(duì)合金的性能不會(huì)產(chǎn)生大的影響。
5 結(jié)論
(1) 鍛壓生產(chǎn)是向各工業(yè)部門提供機(jī)械零件毛坯的重要途徑之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展和國(guó)防軍工現(xiàn)代化中占重要的地位并起著特殊的作用。
(2) 由于鋁合金鍛件具有一系列優(yōu)良特性，其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，市場(chǎng)潛力巨大，應(yīng)用前景很好。特別是在制作飛機(jī)關(guān)鍵部件和汽車車輪方面有廣闊應(yīng)用前景。
(3) 鍛壓生產(chǎn)的歷史悠久，但發(fā)展速度較壓延和擠壓來(lái)說(shuō)相對(duì)緩慢。近幾十年來(lái)，鋁合金鍛壓生產(chǎn)和技術(shù)在國(guó)外已取得重大進(jìn)展，而我國(guó)的發(fā)展水平和國(guó)外相比仍存在較大差距，應(yīng)盡快提高我國(guó)鋁合金鍛壓生產(chǎn)的工藝水平和工藝裝備水平，并抓緊建設(shè)若干條60MN～800MN現(xiàn)代化鋁合金鍛壓液壓機(jī)生產(chǎn)線，以縮小與國(guó)外先進(jìn)水平的差距，最大程度滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求，向鋁鍛壓大國(guó)強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。
