一種汽車用耐疲勞耐腐蝕鋁型材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及侶材領(lǐng)域，更具體地設(shè)及一種汽車用耐疲勞耐腐蝕侶型材及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車業(yè)的高速發(fā)展，車體輕量化越來越多的被提及，雖然超硬侶合金具有質(zhì) 量輕、比強(qiáng)度高、易加工成型、較好的抗腐蝕性能、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但因現(xiàn)有合金及原材料選 擇、生產(chǎn)工藝，使材料強(qiáng)度雖高，但斷裂初性、抗應(yīng)力腐蝕性能還不能滿足高強(qiáng)度、高初性、 高抗腐蝕性能材料的車體市場需要，主要結(jié)構(gòu)材料還依賴進(jìn)口，極大地制約了我國汽車業(yè) 的發(fā)展。用侶合金做車體結(jié)構(gòu)材料可W大大減輕產(chǎn)品重量和增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在汽車業(yè)得 到廣泛應(yīng)用，侶合金將會(huì)代替鋼鐵材料成為未來汽車工業(yè)的主要材料。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)存在的問題；高強(qiáng)侶合金雖然具有較高的比強(qiáng)度，但它較低的斷裂初性 和抗應(yīng)力腐蝕性能卻制約它的應(yīng)用。采用傳統(tǒng)的烙鑄、擠壓和熱處理工藝，雖然能提供一般 的車體用材，但應(yīng)力疲勞和抗應(yīng)力腐蝕性能還不能充分滿足汽車車體結(jié)構(gòu)材使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種超高強(qiáng)度、高初性、稿抗腐蝕性的用于汽車 車體的侶型材。
[0005] 本發(fā)明首先提供一種汽車用耐疲勞耐腐蝕侶型材，按重量份計(jì)，包含如下重量份 的金屬；AL 90 份、Cu 0. 1-0. 2 份、Mn 0. 20-0. 40 份、Mg 1. 0-2. 0 份、Cr 0. 1-0. 3 份、化 4. 0-6. 0 份、Zr 0. 1-0. 2 份、V 0. 1-1 份。
[0006] 更優(yōu)選的，按重量百分比計(jì)，在侶型材中Ti含量《0. 10%，化含量《0.30%，Si 含量《0. 35%，雜質(zhì)總和不超過0. 15%。
[0007] 更進(jìn)一步提供一種上述的汽車用耐疲勞耐腐蝕侶型材的制備方法，包括如下步 驟：
[000引 S1.合金烙煉；
[0009] 將侶錠、侶銅、侶銘、侶錯(cuò)和侶鋪進(jìn)入，點(diǎn)火烙化，在740~760°C的條件下依次加 入侶鐵，鋒錠和儀錠；
[0010] S2.精煉和靜置；
[0011] S1結(jié)束后進(jìn)行兩次精煉，第一次精煉在烙煉爐中完成，第二次精煉在靜置爐中完 成，再進(jìn)行靜置；
[0012] S3.完成S2的靜置后進(jìn)行鑄造，然后在480~520°C條件下保溫2化；
[0013] S4.擠壓；
[0014] 擠壓力應(yīng)由小到大，擠出制品速度為3. 5~4m/min，擠出制品出口表面溫度控制 在 500°CW下，
[0015] S5.兩階段時(shí)效；第一階段的溫度為100~110°C，第二階段的時(shí)效的溫度為 130 ~140 °C。
[0016] 更優(yōu)選的，在SI中加入所述儀錠后，均勻撒入無鋼覆蓋劑將其徹底覆蓋，待其完 全烙化后，回收無鋼覆蓋劑，再進(jìn)行攬拌。
[0017] S2中的精煉的具體方法優(yōu)選為向合金烙體中加入無鋼精煉劑，按重量比計(jì)，無鋼 精煉劑加入量為合金烙體的0. 15~0. 16%，精煉時(shí)間15-20min，精煉溫度720-740°C，并調(diào) 整壓力，保證氣泡高度不大于150mm。
[0018] S2所述靜置方法優(yōu)選為；在烙體表面均勻撒入的無鋼覆蓋劑，全部覆蓋爐內(nèi)烙體 表面，靜置時(shí)間為1~2小時(shí)，靜置爐的轉(zhuǎn)子設(shè)定大于5(K)r/min，靜置爐的轉(zhuǎn)子氣氣工作流 量設(shè)定為10-2化/min。
[0019] S4中所述擠壓方法具體包括如下步驟：
[0020] 采用侶椿加熱爐加熱，加熱溫度控制在500~550 °C ;模具加熱溫度控制在 480-500°C，加熱時(shí)間為10~1她，模具上機(jī)前需對模具進(jìn)行表面測溫；
[0021] 擠壓裝置的上下風(fēng)量設(shè)定40~100%，冷卻速度測溫點(diǎn)：機(jī)架出口至風(fēng)機(jī)中間處 標(biāo)記；每隔1分鐘測量1次，待出澤火箱為止；根據(jù)測溫點(diǎn)與時(shí)間求平均值，并填寫記錄。
[0022] 更進(jìn)一步的提供一種上述的汽車用耐疲勞耐腐蝕侶型材在轎車車體上的應(yīng)用。
[0023] 本發(fā)明侶型材與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于：
[0024] 1.本發(fā)明侶型材在屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率等方面明顯優(yōu)于現(xiàn)有的日本7075 侶合金。
[0025] 2.本發(fā)明還提供了一種侶型材的制備方法，W日本7075侶合金為基礎(chǔ)，對其化學(xué) 成分進(jìn)行了優(yōu)化，調(diào)整化/Mg在3-4之間，適度控制化、化含量和適度提高Zr含量，W滿 足合金的綜合性能；侶合金烙體進(jìn)行充分合金化和細(xì)化處理，選擇不使用合金添加劑而使 用中間合金，在755°C W上的高溫加入和烙煉、凈化處理，使烙體充分合金化；提高l〇-20°C 的鑄造溫度，W細(xì)化鑄錠組織；鑄錠充分均勻化處理，將侶合金鑄錠進(jìn)行490°C高溫2化保 溫的均勻化處理，使溶解、析出、球化更加理想，鑄錠晶粒更加均勻、細(xì)小、彌散；優(yōu)化擠壓工 藝，低溫中速擠壓，既保證了產(chǎn)品的中和性能，又使焊合質(zhì)量穩(wěn)定和較低的在線固溶處理溫 度；有效地?zé)崽幚砉に嚕M(jìn)行二級時(shí)效處理，有效地提高了材料優(yōu)良的抗疲勞和應(yīng)力腐蝕性 能。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。除非特別說明，本發(fā)明采用的試劑、 設(shè)備和方法為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)市購的試劑、設(shè)備和常規(guī)使用的方法。
[0027] 實(shí)施例1
[002引本發(fā)明汽車用耐疲勞耐腐蝕侶型材包含如下質(zhì)量百分比的金屬：化0. 2%、Mn 0. 40%、Mg 1. 9%、Cr 0. 2%、Zn 5. 0%、Zr 0. 2%、V 0. 2%、Ti《0. 10%、化《0. 30%、 Si《0. 35%、雜質(zhì)總和《0. 15%、其余為Al。
[0029] 本發(fā)明所述汽車用耐疲勞耐腐蝕侶型材的制備方法，包括如下步驟：
[0030] S1.合金烙煉；在烙煉爐中采用侶錠和中間合金進(jìn)行合金的烙煉，所述中間合金 包括侶銅、侶銘、侶錯(cuò)、侶鋪、儀錠、的鋒錠和侶鐵，除所述儀錠、鋒錠和侶鐵外，其他中間合 金均在加入的所述侶錠上部加入，再點(diǎn)火烙化，取化學(xué)分析試樣，在取化學(xué)分析試樣前在 745±5°C的條件下加入所述侶鐵，再加入所述鋒錠，最后加入所述儀錠；在加入所述儀錠 后，在儀錠投入處均勻撒入無鋼覆蓋劑將其徹底覆蓋，待其完全烙化后，用鐵祀輕輕均勻地 推向各處液面，再進(jìn)行攬拌，攬拌后取化學(xué)試樣進(jìn)行分析。
[0031] 投料時(shí)，先投入一部分所述中間合金和所述侶錠，攬拌后取化學(xué)試樣進(jìn)行分析，根 據(jù)分析結(jié)果再調(diào)整各原料的投入量，使烙煉的合金中各組分達(dá)到本發(fā)明要求的含量。
[0032] S1結(jié)束后進(jìn)行兩次精煉，第一次精煉在烙煉爐中完成，第二次精煉在靜置爐中完 成，再進(jìn)行靜置；
[0033] 精煉的具體方法優(yōu)選為向合金烙體中加入無鋼精煉劑，按重量比計(jì)，無鋼精煉劑 加入量為合金烙體的0. 15~0. 16%，精煉時(shí)間15-20min，精煉溫度720-740°C，并調(diào)整壓 力，保證氣泡高度不大于150mm。
[0034] 在烙體表面均勻撒入的無鋼覆蓋劑，全部覆蓋爐內(nèi)烙體表面，靜置時(shí)間為1~2小 時(shí)，靜置爐的轉(zhuǎn)子設(shè)定大于5(K)r/min，靜置爐的轉(zhuǎn)子氣氣工作流量設(shè)定為10-2化/min。
[003引 S3.完成S2的靜置后進(jìn)行鑄造，然后在480~520°C條件下保溫2化；
[0036] 在鑄造前將鑄造翻板流道內(nèi)的殘侶、殘?jiān)半s物清理干凈，如流道有破損，采用修 補(bǔ)料進(jìn)行修補(bǔ)，然后均勻涂上耐熱涂料，用燒嘴進(jìn)行烘烤20分鐘W上，烘干后將散落的涂 料及其他雜質(zhì)吹掃干凈；提前目視檢測模具所使用的浮漂，如長時(shí)間使用導(dǎo)致流眼大小不 均勻，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換，將所述浮漂的外表面打磨光滑，使用噴槍在所述浮漂的外表面均勻 噴涂耐熱涂料，使用時(shí)將所述浮漂在流盤上加熱，保證所述浮漂溫度大于流盤溫度。
[0037] S4.擠壓；
[003引擠壓力應(yīng)由小到大，擠出制品速度為3. 5~4m/min，擠出制品出口表面溫度控制 在 500°CW下，
[0039] 采用侶椿加熱爐加熱，加熱溫度控制在500~550°C ;模具加熱溫度控制在 480-500°C，加熱時(shí)間為10~1她，模具上機(jī)前需對模具進(jìn)行表面測溫；
[0040] 擠壓裝置的上下風(fēng)量設(shè)定40~100%，冷卻速度測溫點(diǎn)：機(jī)架出口至風(fēng)機(jī)中間處 標(biāo)記；每隔1分鐘測量1次，待出澤火箱為止；