[發明專利]一種鎂合金方向盤骨架的制備方法

有效

• 申請號: 201711225157.4
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107876725B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 王越;魏子淇;劉正;王峰;張峰;毛萍莉
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B22D17/00
• 分類號: B22D17/00;C22F1/06
• 代理公司: 21115 沈陽智龍專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 宋鐵軍

一種鎂合金方向盤骨架的制備方法，屬于材料技術領域，主要采用AZ91?F鎂合金，以及真空壓鑄成型后固溶處理的制備工藝，替代AM50?F/AM60?F鎂合金，及非真空壓鑄成型后不能再熱處理的傳統制備工藝。其中，壓鑄澆鑄溫度為670?690℃，模具溫度為200?220℃，充型速度為80m/s，凝固壓力為70MPa，模具型腔真空度為5KPa；固溶加熱溫度為415℃，保溫時間為8h，冷卻方法為空冷。與AM50?F/AM60?F鎂合金方向盤骨架相比，AZ91?T4鎂合金方向盤骨架的靜態抗拉強度提高20MPa；伸長率提高9%，R=?1下的過渡疲勞壽命提高80?100%，并在高應變幅時表現出較高的應變疲勞壽命。

技術領域

本發明涉及金屬材料領域，特別涉及一種高強韌鎂合金方向盤骨架的壓鑄成型及熱處理方法。

背景技術

近年來，環境與能源問題成為焦點，鎂合金作為最輕的金屬結構材料已成為研究熱點。其中，Mg-Al系合金是目前應用最為廣泛的壓鑄鎂合金，方向盤骨架是應用最為普遍的鎂合金壓鑄件，但目前所用合金牌號幾乎都是AM50/AM60壓鑄鎂合金，其特點是強度低于另一個廣為應用的壓鑄鎂合金牌號AZ91，但伸長率遠大于AZ91。為此，目前很多研究試圖開發一種強度達到AZ91壓鑄合金，塑性與AM50 /AM60壓鑄合金相當，成本也與AM50 /AM60壓鑄合金接近，流動性和熱裂敏感性不高于AM50 /AM60壓鑄合金的新型合金，以滿足承載能力較高的商用方向盤骨架輕量化與安全性的需求。

發明內容

發明目的：本發明的目的是改善和提高方向盤骨架鎂合金材料的力學性能，將通過真空壓鑄接著固溶處理的方法對AZ91鎂合金進行改性，提高相同壁厚條件下鎂合金方向盤骨架的承載能力，或在承受相同載荷條件下減小壓鑄件所需要的壁厚。采用本發明得到的AZ91-T4固溶態鎂合金方向盤骨架，其強度、韌性及壓鑄成型工藝性能均明顯要高于AM50/AM60壓鑄態鎂合金。

技術方案：

一種鎂合金方向盤骨架的制備方法，其特征在于：

該方法包括如下步驟：

（1）將AZ91鎂合金鑄錠烘干后裝入熔爐內，覆蓋保護氣體并熔化；

（2）將溶化后金屬液置于壓鑄機的壓室中；

（3）真空壓鑄；壓鑄澆鑄溫度為670- 690℃，模具溫度控制在200-220℃，模具型腔真空度控制在5-10KPa；

（4）固溶處理；加熱溫度為415±10℃，所述固溶處理加熱速度設定為3-5℃/min，保溫8-12h，出爐空冷至室溫。

所述的鎂合金方向盤骨架的制備方法，其特征在于：采用AZ91-F鎂合金錠為原料。

所述的鎂合金方向盤骨架的制備方法，其特征在于：所述固溶處理加熱速度設定為3℃/min。

所述的鎂合金方向盤骨架的制備方法，其特征在于：所述固溶處理溫度設置為415℃。

所述的鎂合金方向盤骨架的制備方法，其特征在于：所述固溶處理保溫時間8h，出爐空冷至室溫后不再進行人工時效處理。

優點及效果：

通過對真空壓鑄AZ91鎂合金壓鑄態方向盤骨架進行固溶處理，可以明顯提高材料的強韌性，特別是可提高R=-1下的應變疲勞過渡壽命80-100%，并在高應變幅時表現出具有較高的疲勞壽命。其綜合性能指標明顯優于目前廣泛應用的AM50和AM60合金。

附圖說明：

圖 1 為本發明實施例1制備的AZ91-T4合金與AM50鎂合金壓鑄態方向盤骨架取樣的拉伸性能；