[發明專利]用于汽車保險杠的鋁合金鑄錠及其生產工藝

無效

• 申請號: 201210532748.7
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN102965553A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 張培良;王剛;高安江;李瑞清;吳英杰;蘇本顯;徐群峰
• 申請（專利權）人: 叢林集團有限公司
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C1/02;C22C1/06;C22F1/053
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 李云鵬

技術領域

本發明涉及一種鋁合金及其機械加工，其體涉及一種用于汽車保險杠的鋁合金鑄錠及其生產工藝。

背景技術

目前，汽車行業快速發展，人們對汽車的性價比要求越來越高。汽車保險杠是一種表面積大、形狀復雜的薄臂結構部件，它要求具有優異的高、低溫沖擊韌性、剛性、耐老化性、耐熱性和耐寒性；而現有的汽車保險杠多采用聚氨酯彈性體和ABS等材料制備，這些材料成型工藝復雜、價格昂貴，使得汽車成本增加，加大了購買者的負擔；聚丙烯材料以其低密度、易成型加工、可回收利用的優點，在汽車上的應用不斷增大，但是聚丙烯材料韌性和抗沖擊強度低，增大了司機及乘客的風險，而且成品表面的光澤度和平滑度較差。

7NB46屬于Al-Zn-Mg系超硬鋁合金，由于其具有良好的熱變形性能，擠壓時經在線淬火有較高的強度，制品的焊接性能，耐腐蝕性能良好，有一定的耐應力腐蝕性能，特別是具有較強的吸收沖擊能力和抗擊折疊的性能，因而特別適合擠壓成空心型材制成汽車的保險杠，如何加工出類似性能或更優性能的鋁合金鑄錠是我們所要解決的問題，但是加工此類型鋁合金鑄錠時，在生產過程中經常出現羽毛晶等缺陷。這些缺陷會在隨后的生產中“遺傳”給擠壓材，降低了制品的力學性能。羽毛晶具有粗大平直的晶軸，力學性能有很強的各向導性，不僅破壞了工藝性能而且會大幅的降低力學性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于汽車保險杠的鋁合金鑄錠及其生產工藝，該鋁合金鑄錠具有良好的熱變形性能，擠壓時經在線淬火有較高的強度，制品的焊接性能，耐腐蝕性能良好，有一定的耐應力腐蝕性能，特別是具有較強的吸收沖擊能力和抗擊折疊的性能。

為了實現上述方案，本發明的技術解決方案為：一種用于汽車保險杠的鋁合金鑄錠，其中非鋁的合金元素為：Si所占的質量百分含量為0.10％，Fe的質量百分含量為0.16％-0.17％，Mg的質量百分含量為1.20％-1.30％，Mn的質量百分含量為小于0.04％，Cu的質量百分含量為0.20％-0.22％，Cr的質量百分含量為小于0.04％，Zn的質量百分含量為6.50％-6.70％，Zr的質量百分含量為0.15％-0.16％，Ti的質量百分含量為0.03％-0.04％，非檢測雜質單個質量百分含量為0.05％，總和為0.10％。

一種用于汽車保險杠的鋁合金鑄錠生產工藝，其包括以下步驟：

(1)先配料：合金的基體選用99.85牌號的鋁錠，Mg、Zn元素以純金屬的形式加入，考慮Cu、Cr、Ti、Zr元素熔點較高，且在合金中含量較低，故以中間合金的形式加入；

(2)之后采用25噸蓄熱式燃氣爐熔煉，熔煉溫度不宜過高，為750±5℃；

(3)在熔煉過程中，取樣分析調整完化學成分和溫度后即要抓緊倒爐，Si的質量百分含量控制在0.10％，Fe的質量百分含量控制在0.16％-0.17％，Mg的質量百分含量控制在1.20％-1.30％，Mn的質量百分含量控制在＜0.04％，Cu的質量百分含量控制在0.20％-0.22％，Cr的質量百分含量控制在＜0.04％，Zn的質量百分含量控制在6.50％-6.70％，Zr的質量百分含量控制在0.15％-0.16％，非檢測雜質單個質量百分含量控制在0.05％，總和控制在0.10％，盡量縮短熔體在爐內停留的時間，倒入靜置爐時對爐內熔體邊倒爐邊用永磁攪拌器對爐內的熔體進行攪拌，倒爐時要保持熔體平穩流動，不得有沖擊翻滾現象；

(4)倒入靜置爐后在750℃以上的條件下，用氬氣噴吹無鈉精煉劑進行精煉，精煉劑用量1.5kg/t，精煉時間為10min以上，扒凈熔體表面的浮渣，向熔體表面均勻的撒上10kg無鈉覆蓋劑；

(5)在線添加Al-Ti-B絲，添加量為800mm/min，最終使合金達到Ti的質量百分含量為0.03％-0.04％。

(6)為進一步提高熔體的純潔度，用除氣機進行第二次凈化進一步除氣除渣，采用30ppi和50ppi的雙級過濾濾除熔體中的氧化夾雜物；

(7)待熔體撒上10kg無鈉覆蓋劑后20min內，使用Φ304mm熱頂同水平鑄造；

(8)鑄錠在250℃時裝爐，先不點火升溫，開風機運行1h后再點火升溫，加熱升溫速度90℃/h，均質溫度485±5℃，保溫8h，然后放入冷卻爐冷卻，冷卻速度要＞100℃/h，冷卻到室溫后出爐。