CN106756341A - 一种轻量化汽车座椅 - Google Patents

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张达明
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    • C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
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Abstract

本发明公开了一种轻量化汽车座椅，其骨架材料为Al‑Cu‑Mg‑Mn合金，按重量百分比计，其含有Cu 4‑6％，Mg 2‑5％，Mn 0.5‑0.8％，Ti 0.1‑0.5％，La 0.1‑0.5％，Ce 0.1‑0.5％，Al余量。本发明通过选用特定的Al‑Cu‑Mg‑Mn合金的组成，使得其强度极限超过400MPa，满足Q235钢的375MPa以上的强度极限要求；Q235钢的密度大约为7.85t/m3，而本发明的合金密度不到3t/m3，因此其在实现了轻量化的同时，保留甚至超过了Q235钢的性能。使得汽车座椅在性能提高的同时，实现了轻量化。

Description

一种轻量化汽车座椅
技术领域
本发明涉及汽车配件技术领域，尤其涉及一种轻量化汽车座椅。
背景技术
当今社会，人们对低能耗、安全、环保等方面提出了更高的要求，汽车轻量化改进逐渐成了行业发展的热点。有研究表明，汽车整体质量降低10％，燃油效率可提升6-8％。此外，车辆每减重100kg，二氧化碳排放量可减少约5g/km。因此，汽车减重对节能减排有决定性作用。
所谓汽车轻量化(Lightweight of Automobile)，就是在不降低汽车的强度和安全性能的前提下，从材料、结构和加工方法等方面尽可能的降低汽车的自身重量，以达到国际上所要求的节能减排的目的
常用的汽车轻量化途径主要有：(1)选用轻质材料，如高强度钢、塑料复合材料、轻质合金等；(2)优化结构；(3)利用新型制造技术，如塑料中空成型工艺、液压成型、半固态铸造技术、喷射成型技术、内高压成型技术、智能冲压、激光加工等。
汽车座椅是汽车的必要配件之一。其材料的选用一般是Q235钢，这种钢材的屈服强度在235MPa，强度极限可以达到375MPa以上。但其自身重量较大，导致采用Q235钢构成的汽车座椅骨架比较沉重，与轻量化的趋势不符。
但目前对汽车座椅的轻量化，只是集中与辅助材料与结构的设计，对驾车座椅骨架用金属的优化研究，并没有见到相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提出一种轻量化汽车座椅，其骨架有特殊铝合金制备，其能够使得汽车座椅轻量化，并能保留钢结构的安全性、强度等性能指标。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种轻量化汽车座椅，其骨架材料为Al-Cu-Mg-Mn合金，按重量百分比计，其含有Cu 4-6％，Mg 2-5％，Mn 0.5-0.8％，Ti 0.1-0.5％，La 0.1-0.5％，Ce 0.1-0.5％，Al余量。
本发明所述的合金中，稀土金属起到变质的作用，其一方面为熔体提供了大量的异质结晶核心，且发展长大的机会相同，由于晶粒间生长的相互制约，晶粒很难发展成粗大的树枝晶，另外，由于稀土元素在凝固过程中向固液前沿的聚集，引起了固液界面的溶质再分配，增大了合金凝固过程中的成分过冷。
本发明的合金中，存在θ(Al2Cu)相、T(Al12CuMn2)相和Al3Ti等相，其中θ相为合金的主要强化相。θ相主要分布在晶界处，呈黑色，并能与T相形成复杂的共晶组织；初生T(Al12CuMn2)相分布于晶界，一般呈块状或片状；而溶于α(Al)固溶体中的Cu和Mn分解析出的二次T(Al12CuMn2)相呈黑色弥散细小质点分布于晶粒内，因此其强度较高。
本发明通过选用特定的Al-Cu-Mg-Mn合金的组成，使得其强度极限超过400MPa，满足Q235钢的375MPa以上的强度极限要求；Q235钢的密度大约为7.85t/m3，而本发明的合金密度不到3t/m3，因此其在实现了轻量化的同时，保留甚至超过了Q235钢的性能。使得汽车座椅在性能提高的同时，实现了轻量化。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种轻量化汽车座椅，其骨架材料为Al-Cu-Mg-Mn合金，按重量百分比计，其含有Cu 4％，Mg 2％，Mn 0.5％，Ti 0.1％，La 0.1％，Ce 0.1％，Al余量。
实施例2
一种轻量化汽车座椅，其骨架材料为Al-Cu-Mg-Mn合金，按重量百分比计，其含有Cu 6％，Mg 5％，Mn 0.8％，Ti 0.5％，La 0.5％，Ce 0.5％，Al余量。
实施例3
一种轻量化汽车座椅，其骨架材料为Al-Cu-Mg-Mn合金，按重量百分比计，其含有Cu 5％，Mg 3％，Mn 0.6％，Ti 0.3％，La 0.3％，Ce 0.3％，Al余量。
实施例1-3配置得到的合金强度极限超过400MPa，满足Q235钢的375MPa以上的强度极限要求；Q235钢的密度大约为7.85t/m3，而本发明的合金密度不到3t/m3，因此其在实现了轻量化的同时，保留甚至超过了Q235钢的性能。使得汽车座椅在性能提高的同时，实现了汽车座椅的轻量化。

Claims (1)

1.一种轻量化汽车座椅，其骨架材料为Al-Cu-Mg-Mn合金，按重量百分比计，其含有Cu4-6％，Mg 2-5％，Mn 0.5-0.8％，Ti 0.1-0.5％，La 0.1-0.5％，Ce 0.1-0.5％，Al余量。
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