CN107779691A - 一种6008铝合金吸能盒的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及合金领域，具体是一种6008铝合金吸能盒的加工工艺，包括以下步骤：A、在6008铝棒熔炼过程中，镁使用99.9％的镁锭添加，硅使用21％的铝硅合金添加；添加时铝液温度752℃；B、铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40目和50目；C、通过油压铸造机及浇铸盘，包含结晶器上水冷却的水幕式冷却系统，进行连续铸造，铸造出铝棒；D、铝棒采用560℃，7H均匀化退火；E、用此铝棒挤压，制成吸能盒制品；F、采用215℃，5h时效。本发明调整6008铝合金中镁和硅的合金含量，更改时效工艺制度，经本发明工艺改进后，所制产品均能同时符合压溃和断面承载力及屈服强度的要求。

Description

一种6008铝合金吸能盒的加工工艺
技术领域
本发明涉及合金技术领域，具体地说，是一种Al-Mg-Si-V系合金的成分和6008牌号铝合金的热处理工艺。
背景技术
汽车轻量化发展迅速，铝合金具有强度适中、质量轻，易成型等特点，适用于汽车轻量化设计。
目前的6008合金生产的吸能盒产品，在满足屈服强度的情况下，圧溃开裂比例较高；调整时效工艺后，圧溃开裂问题解决，但是屈服强度不能满足要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于汽车保险杠的6008铝合金吸能盒的加工工艺，解决6008牌号铝合金同时满足压溃变形效果和产品性能及断面承载力要求。
为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供一种6008铝合金吸能盒的加工工艺，包括以下步骤：
A、在6008铝棒熔炼过程中，镁使用99.9％(质量比例)的镁锭添加，硅使用21％(质量比例)的铝硅合金添加；添加时铝液温度752℃；
B、铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40目和50目；
C、通过油压铸造机及浇铸盘，包含结晶器上水冷却的水幕式冷却系统，进行连续铸造，铸造出铝棒；
D、铝棒采用560℃，7H均匀化退火；
E、用此铝棒挤压，制成吸能盒制品；
F、采用215℃，5h时效。
其中，要求最终的铝棒中，合金含量：镁质量百分比控制在0.55-0.60％，硅质量百分比控制在0.5-0.55％。
优选的，所述的步骤D中采用风水冷却进行均匀化退火，即：风机，水冷装置同时打开。
本发明的第二方面，提供一种6008铝合金吸能盒，其中：镁质量百分比控制在0.55-0.60％，硅质量百分比控制在0.5-0.55％。
优选的，所述的6008铝合金吸能盒由上述的加工工艺制备得到。
本发明优点在于：
1、本发明通过调整6008合金中镁和硅的合金含量进行熔炼，并浇铸；镁、硅合金含量的调整，可以有效提高合金的变形能力，最终通过热处理工艺，在保证性能强度的条件下，可取得更好的压溃效果。
2、6008合金时效强化原理主要为α(Al基过饱和固溶体)→GP区→β＂→β＇→β，通过前期对铝棒进行均匀化及冷却的处理，可以有效提高产品的性能。
铝制汽车保险杠吸能盒部分产品测试要求在挤压方向上压缩变形，变形程度为60％*成品长度(290mm)，产品开裂倾向满足标准DBL4919-2009，并且压缩变形时的产品断面承载力平均值在100-120KN。经研究吸能盒产品在沿挤压方向压缩时，铝基体中强化相的形态及分布对开裂情况和断面承载力均有较大影响。
本发明铝棒使用560℃，7H均匀化退火，冷却方式采用风水冷(风机，水冷装置同时打开)。通过更改时效工艺，使强化相以β＇和β为主，减少β＂相，促进强化相与基体主要呈半共格状态为主，保证屈服强度的前提下，满足压溃变形效果的要求，同时满足断面承载力的要求。
附图说明
图1是原6008合金工艺生产的吸能盒产品的压溃开裂效果图；图中画圈处为出现碎裂现象的部位。
图2是原6008合金工艺基础上调整时效工艺后生产的吸能盒产品的压溃开裂效果图。
图3是本发明工艺生产的吸能盒产品的压溃开裂效果图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
实施例1
试验设备：铝熔炼炉及其浇铸系统，40T均匀化炉，铝棒锯切机，铝挤压机-2000T，时效电炉，20T万能试验机。
试验步骤：
1)在6008铝棒熔炼过程中，镁使用99.9％的镁锭添加，硅使用21％的铝硅合金添加；添加时铝液温度752℃(要求最终的铝棒中，合金含量：镁质量百分比控制在0.55-0.60％，硅质量百分比控制在0.5-0.55％)；
作为对比例1的原工艺中，最终的铝棒中，合金含量：硅质量百分比：0.6-0.7％镁质量百分比：0.4-0.45％；
2)铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40目和50目；
3)通过油压铸造机及浇铸盘(包含结晶器上水冷却的水幕式冷却系统)进行连续铸造，铸造出6米长铝棒；
4)铝棒采用560℃，7H保温，风水冷却进行均匀化，提高冷却速率，可有效提高铝棒的固溶度；
5)铝棒检测，符合公司控制要求；
6)将6米长铝棒进行锯切，得到挤压使用的短棒(试验用棒长度570±5mm)
7)用此铝棒挤压，制成吸能盒制品；
8)采用215℃，5h时效，测试材料力学性能；同时精锯成290mm长度用试验机进行压缩测试。
作为对比例1的原工艺中，采用215℃，5.5H时效；作为对比例2是在原工艺基础上调整时效工艺为215℃，6.5H；
关于时效工艺调整的说明：时效工艺调整验证分为多组：215℃6H/215℃6.5H/215℃7H；只有时效工艺215℃6.5H/215℃7H时圧溃才100％合格，其中215℃7H屈服性能表现更低(189Mpa)，端面承载力98KN；此处只选择了性能较高的215℃6.5H作为原工艺调整时效工艺的数据。
9)压缩试验步骤如下：第一步，将试验机调试至压缩行程能满足压缩比例为50-70％，即压缩前试样高290mm，压缩后试样高145-87mm；本实验取压缩后试样高130mm，下压速度100mm/min。第二步，将试样垂直放置在压力机上下压柄之间，且试验开始前，上压柄不得压触到试样。第三步，开启压力机按钮，完成压缩测试。
具体试验结果如下：
说明：断面承载力测试和压溃测试的批次验证样本均为10组，表中数据为去除最高值和最低值后的数据范围。
表1产品压溃数据对比表
表2
从上表可知，经本发明工艺改进后，所制产品均能同时符合压溃和断面承载力及屈服强度的要求。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种6008铝合金吸能盒的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A、在6008铝棒熔炼过程中，镁使用99.9％的镁锭添加，硅使用21％的铝硅合金添加；添加时铝液温度752℃；
B、铝液采用双级过滤，过滤板目数分别为40目和50目；
C、通过油压铸造机及浇铸盘，包含结晶器上水冷却的水幕式冷却系统，进行连续铸造，铸造出铝棒；
D、铝棒采用560℃，7H均匀化退火；
E、用此铝棒挤压，制成吸能盒制品；
F、采用215℃，5h时效；
要求最终的铝棒中，合金含量：镁质量百分比控制在0.55-0.60％，硅质量百分比控制在0.5-0.55％。
2.根据权利要求1所述的6008铝合金吸能盒的加工工艺，其特征在于，所述的步骤D中采用风水冷却进行均匀化退火，即：风机，水冷装置同时打开。
3.一种6008铝合金吸能盒，其特征在于，其中：镁质量比控制在0.55-0.60％，硅质量比控制在0.5-0.55％。
4.根据权利要求3所述的6008铝合金吸能盒，其特征在于，所述的6008铝合金吸能盒由权利要求1或2所述的加工工艺制备得到。
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