CN108018467A - 一种铝合金汽车部件及其强化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金汽车部件，该汽车部件按质量百分比计包括以下组分：Mg：0.7‑0.9%，Cu：0.1‑0.3%，Ti：0.01‑0.03%，B：0.002‑0.004%，Si:0.6‑0.8%，Mn:1.0﹣1.5%，O：0.01‑0.02%，Ca：0.02‑0.03%，Cr:0.05‑0.08%，Zr：0.03‑0.05%，Sn：0.01‑0.03%，P≤0.002%，S≤0.002%，Fe：0.04‑0.06%，Zn：0.1‑0.3%，余量为Al及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；本发明还设计一种铝合金汽车部件的强化工艺，强化工艺简单易行，强化后的汽车部件具有良好的耐磨性，延长使用寿命，降低成本，铝合金汽车部件具有质量轻，性能好的优点。

Description

一种铝合金汽车部件及其强化工艺
技术领域
本发明属于汽车制造领域，具体涉及一种铝合金汽车部件及其强化工艺。
背景技术
随着科学技术的发展，汽车已成为人们最常用的交通工具之一，用户不仅关心其动力、安全等方面的性能，也开始逐渐关注汽车各细节方面的适用性及舒适性等；在汽车部件领域中，冷轧钢板因其优异的机械性能的成形性能而被广泛使用，然而随着今年来人们环境保护意识的逐渐增强以及节能减排呼声的不断升高，要求降低汽车的质量以获得晋经济、环保的油耗性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种铝合金汽车部件及其强化工艺，强化工艺简单易行，强化后的汽车部件具有良好的耐磨性，延长使用寿命，降低成本，铝合金汽车部件具有质量轻，性能好的优点。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种铝合金汽车部件，该汽车部件按质量百分比计包括以下组分：
Mg：0.7-0.9%， Cu：0.1-0.3%，Ti：0.01-0.03%，B：0.002-0.004%，Si:0.6-0.8%，Mn:1.0﹣1.5%，O：0.01-0.02%，Ca：0.02-0.03%，Cr:0.05-0.08%，Zr：0.03-0.05%，Sn：0.01-0.03%，P≤0.002%，S≤0.002%，Fe：0.04-0.06%，Zn：0.1-0.3%，余量为Al及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；
复合稀土按质量百分比包括以下组分：
Gd：20-25%，Y：15-18%，Sc：10-20%；其余为La，以上各组分之和为100%。
本发明进一步限定的技术方案为：
前述铝合金汽车部件，该汽车部件按质量百分比计包括以下组分：
Mg：0.7%， Cu：0.1%，Ti：0.01%，B：0.002%，Si:0.6%，Mn:1.0%，O：0.01%，Ca：0.02%，Cr:0.05%，Zr：0.03-0.05%，Sn：0.01%，P≤0.002%，S≤0.002%，Fe：0.04%，Zn：0.1%，余量为Al及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；
复合稀土按质量百分比包括以下组分：
Gd：20%，Y：15%，Sc：10%；其余为La，以上各组分之和为100%。
前述铝合金汽车部件，该汽车部件按质量百分比计包括以下组分：
Mg：0.9%， Cu：0.3%，Ti：0.03%，B：0.004%，Si:0.8%，Mn:1.5%，O：0.02%，Ca：0.03%，Cr:0.08%，Zr：0.05%，Sn：0.03%，P≤0.002%，S≤0.002%，Fe：0.06%，Zn：0.3%，余量为Al及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；
复合稀土按质量百分比包括以下组分：
Gd：25%，Y：18%，Sc：20%；其余为La，以上各组分之和为100%。
本发明还设计一种铝合金汽车部件的强化工艺，具体包括以下步骤：
（1）将汽车部件原料熔融后通过板连续铸造的方法得到铝合金板坯；
（2）将铝合金板坯在400-450℃的条件下实施均质化处理，处理时间1-3h；
（3）对铝合金板表面机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的铝合金板，其中：
酸洗槽内酸为浓度在15%的盐酸，常温下对铝合金板酸洗9min；
磷化设备中磷化的温度控制在65℃,磷化8-12min；
（4）将铝合金板放入氧化池，浸泡时间2-5s，温度为15-20℃，然后用温度为30-40℃的纯净水冲洗10s，然后用干燥；
（5）检测铝合金板表面光泽，不许表面出现花斑和明显的水迹，焊接夹缝不允许出现未清洗的氧化皮；
（6）对处理后的铝合金板实施热粗轧、精轧，随后加热到400-450℃进行固溶处理10-15s，然后冷却至室温；
冷却采用水冷与空冷结合，先采用水冷以3.5-3.7℃/s的冷却速率将铝合金板水冷至420-440℃，然后空冷至230-350℃，再采用水冷以2.5-2.7℃/s的冷却速率将铝合金板水冷至180-200℃，最后空冷至室温；
（7）将冷却后的铝合金板加热到410-430℃保温30分钟以上，进行晶粒稳定化处理；
（8）将经稳定化处理的铝合金板进行加载冷却得到汽车铝合金部件，加载冷却为在维持载荷恒定冷却至100℃以下再卸载。
本发明的有益效果是：
本发明中的合金板块的原料中含有少量的Ni 、Sc，Cu成本低，可降低合金的热敏感性，提高合金的可焊性，延长了使用寿命；合金原料中添加了稀土元素，稀土元素因具有独特的核外电子排布，在冶金过程中它可以改善组织,提高合金的室温和高温性能,增强合金耐烛性，合金中添加稀土元素Ce可提高合金初期溶化温度，Nd实现动态析出而阻止晶粒长大，从而提高挤压后的力学性能，Gd、Ce提高了合金初期熔化温度，提高了合金的延伸率和挤压速度，合金的高质量保证了表面处理过程中的稳定性，及处理后得到的涂层的耐腐蚀性，保证了最终产品高质量。
半径大且稀土具有较高的活性，很容易填补物料间的空隙，同时，稀土元素易和氧、硫等元素化合生成熔点高的化合物，复合稀土的加入在一定程度上提高了组分的分散性和相容性，使产品混合均匀也提高了阻燃性。
冷却水冷空冷相结合的技术方案，使原有轧制钢筋中渗碳体明显碎化，但保持一定的有序排列，同时让铁素体形成连续结构，使其在形变时位错滑移变得较容易，有利于提高塑性。
具体实施方式
实施例1
一种铝合金汽车部件，该汽车部件按质量百分比计包括以下组分：
Mg：0.7%， Cu：0.1%，Ti：0.01%，B：0.002%，Si:0.6%，Mn:1.0%，O：0.01%，Ca：0.02%，Cr:0.05%，Zr：0.03-0.05%，Sn：0.01%，P≤0.002%，S≤0.002%，Fe：0.04%，Zn：0.1%，余量为Al及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；
复合稀土按质量百分比包括以下组分：
Gd：20%，Y：15%，Sc：10%；其余为La，以上各组分之和为100%。
上述铝合金汽车部件的强化工艺，具体包括以下步骤：
（1）将汽车部件原料熔融后通过板连续铸造的方法得到铝合金板坯；
（2）将铝合金板坯在400℃的条件下实施均质化处理，处理时间1h；
（3）对铝合金板表面机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的铝合金板，其中：
酸洗槽内酸为浓度在15%的盐酸，常温下对铝合金板酸洗9min；
磷化设备中磷化的温度控制在65℃,磷化8min；
（4）将铝合金板放入氧化池，浸泡时间2s，温度为15℃，然后用温度为30℃的纯净水冲洗10s，然后用干燥；
（5）检测铝合金板表面光泽，不许表面出现花斑和明显的水迹，焊接夹缝不允许出现未清洗的氧化皮；
（6）对处理后的铝合金板实施热粗轧、精轧，随后加热到400℃进行固溶处理10s，然后冷却至室温；
冷却采用水冷与空冷结合，先采用水冷以3.5℃/s的冷却速率将铝合金板水冷至420℃，然后空冷至230℃，再采用水冷以2.5℃/s的冷却速率将铝合金板水冷至180℃，最后空冷至室温；
（7）将冷却后的铝合金板加热到410℃保温30分钟以上，进行晶粒稳定化处理；
（8）将经稳定化处理的铝合金板进行加载冷却得到汽车铝合金部件，加载冷却为在维持载荷恒定冷却至100℃以下再卸载。
实施例2
一种铝合金汽车部件，该汽车部件按质量百分比计包括以下组分：
Mg：0.9%， Cu：0.3%，Ti：0.03%，B：0.004%，Si:0.8%，Mn:1.5%，O：0.02%，Ca：0.03%，Cr:0.08%，Zr：0.05%，Sn：0.03%，P≤0.002%，S≤0.002%，Fe：0.06%，Zn：0.3%，余量为Al及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；
复合稀土按质量百分比包括以下组分：
Gd：25%，Y：18%，Sc：20%；其余为La，以上各组分之和为100%。
上述铝合金汽车部件的强化工艺，具体包括以下步骤：
（1）将汽车部件原料熔融后通过板连续铸造的方法得到铝合金板坯；
（2）将铝合金板坯在450℃的条件下实施均质化处理，处理时间3h；
（3）对铝合金板表面机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的铝合金板，其中：
酸洗槽内酸为浓度在15%的盐酸，常温下对铝合金板酸洗9min；
磷化设备中磷化的温度控制在65℃,磷化12min；
（4）将铝合金板放入氧化池，浸泡时间5s，温度为20℃，然后用温度为40℃的纯净水冲洗10s，然后用干燥；
（5）检测铝合金板表面光泽，不许表面出现花斑和明显的水迹，焊接夹缝不允许出现未清洗的氧化皮；
（6）对处理后的铝合金板实施热粗轧、精轧，随后加热到450℃进行固溶处理15s，然后冷却至室温；
冷却采用水冷与空冷结合，先采用水冷以3.7℃/s的冷却速率将铝合金板水冷至440℃，然后空冷至350℃，再采用水冷以2.7℃/s的冷却速率将铝合金板水冷至200℃，最后空冷至室温；
（7）将冷却后的铝合金板加热到430℃保温30分钟以上，进行晶粒稳定化处理；
（8）将经稳定化处理的铝合金板进行加载冷却得到汽车铝合金部件，加载冷却为在维持载荷恒定冷却至100℃以下再卸载。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种铝合金汽车部件，其特征在于：该汽车部件按质量百分比计包括以下组分：
Mg：0.7-0.9%， Cu：0.1-0.3%，Ti：0.01-0.03%，B：0.002-0.004%，Si:0.6-0.8%，Mn:1.0﹣1.5%，O：0.01-0.02%，Ca：0.02-0.03%，Cr:0.05-0.08%，Zr：0.03-0.05%，Sn：0.01-0.03%，P≤0.002%，S≤0.002%，Fe：0.04-0.06%，Zn：0.1-0.3%，余量为Al及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；
所述的复合稀土按质量百分比包括以下组分：
Gd：20-25%，Y：15-18%，Sc：10-20%；其余为La，以上各组分之和为100%。
2.根据权利要求1所述的铝合金汽车部件，其特征在于，该汽车部件按质量百分比计包括以下组分：
Mg：0.7%， Cu：0.1%，Ti：0.01%，B：0.002%，Si:0.6%，Mn:1.0%，O：0.01%，Ca：0.02%，Cr:0.05%，Zr：0.03-0.05%，Sn：0.01%，P≤0.002%，S≤0.002%，Fe：0.04%，Zn：0.1%，余量为Al及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；
所述的复合稀土按质量百分比包括以下组分：
Gd：20%，Y：15%，Sc：10%；其余为La，以上各组分之和为100%。
3.根据权利要求1所述的铝合金汽车部件，其特征在于，该汽车部件按质量百分比计包括以下组分：
Mg：0.9%， Cu：0.3%，Ti：0.03%，B：0.004%，Si:0.8%，Mn:1.5%，O：0.02%，Ca：0.03%，Cr:0.08%，Zr：0.05%，Sn：0.03%，P≤0.002%，S≤0.002%，Fe：0.06%，Zn：0.3%，余量为Al及不可避免的杂质，以上各组分之和为100%；
所述的复合稀土按质量百分比包括以下组分：
Gd：25%，Y：18%，Sc：20%；其余为La，以上各组分之和为100%。
4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的铝合金汽车部件的强化工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）将汽车部件原料熔融后通过板连续铸造的方法得到铝合金板坯；
（2）将铝合金板坯在400-450℃的条件下实施均质化处理，处理时间1-3h；
（3）对铝合金板表面机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的铝合金板，其中：
所述酸洗槽内酸为浓度在15%的盐酸，常温下对铝合金板酸洗9min；
所述磷化设备中磷化的温度控制在65℃,磷化8-12min；
（4）将铝合金板放入氧化池，浸泡时间2-5s，温度为15-20℃，然后用温度为30-40℃的纯净水冲洗10s，然后用干燥；
（5）检测铝合金板表面光泽，不许表面出现花斑和明显的水迹，焊接夹缝不允许出现未清洗的氧化皮；
（6）对处理后的铝合金板实施热粗轧、精轧，随后加热到400-450℃进行固溶处理10-15s，然后冷却至室温；
冷却采用水冷与空冷结合，先采用水冷以3.5-3.7℃/s的冷却速率将铝合金板水冷至420-440℃，然后空冷至230-350℃，再采用水冷以2.5-2.7℃/s的冷却速率将铝合金板水冷至180-200℃，最后空冷至室温；
（7）将冷却后的铝合金板加热到410-430℃保温30分钟以上，进行晶粒稳定化处理；
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180511

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