[發(fā)明專利]汽車碰撞吸能部件用鋁型材生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)的鋁型材

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810153692.1
• 申請日: 2018-02-22
• 公開（公告）號: CN108165907B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程仁策;王興瑞;程仁寨;張涵源;肖棟;姜愛玉;張洪輝;楊云東;張啟東;任偉才;李加雷;鄭卓陽
• 申請（專利權(quán)）人: 山東南山鋁業(yè)股份有限公司;龍口南山鋁壓延新材料有限公司;航鑫材料科技有限公司;煙臺南山學(xué)院
• 主分類號: C22F1/047
• 分類號: C22F1/047;C22F1/043;C22F1/04
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 呂露

本發(fā)明公開了一種汽車碰撞吸能部件用鋁型材生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)的鋁型材，涉及鋁及鋁合金擠壓加工和熱處理技術(shù)領(lǐng)域。該生產(chǎn)工藝包括以下步驟：鋁合金錠依次進(jìn)行均勻化退火處理、擠壓、淬火處理、拉伸處理和時效處理；其中，均勻化退火處理后將鋁合金錠冷卻至490?525℃，再進(jìn)行擠壓；時效處理包括先自然時效處理再進(jìn)行二級人工時效處理，自然時效處理時間為30?60h，第一人工時效階段保溫溫度為100?120℃，保溫時間為2?3.5h，第二人工時效階段保溫溫度為150?170℃，保溫時間為8?12h。本發(fā)明生產(chǎn)工藝通過合理設(shè)計(jì)擠壓工藝和熱處理工藝參數(shù)，在提高拉伸力學(xué)性能的同時不降低塑性，使鋁型材具有較好的壓縮性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁及鋁合金擠壓加工和熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種汽車碰撞吸能部件用鋁型材生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)的鋁型材。

背景技術(shù)

汽車輕量化成為國內(nèi)外汽車制造行業(yè)的熱門趨勢，隨著全鋁乘用車身的不斷應(yīng)用，鋁合金在汽車輕量化材料中的優(yōu)勢盡顯。就現(xiàn)有應(yīng)用狀況而言，鋁合金擠壓材已廣泛應(yīng)用于乘用車熱交換件、多通道管、地板梁、支撐件、防撞梁等部位。其中，對于應(yīng)用在汽車防撞梁、吸能盒等部位的鋁型材而言，通常要求具有中等強(qiáng)度，且具有優(yōu)異的碰撞性能和彎曲成型性。對于碰撞性能的檢驗(yàn)指標(biāo)，機(jī)車廠普遍采用的是鋁型材的壓縮性能，這一性能通常采用與碰撞性能關(guān)聯(lián)性較好的準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)進(jìn)行。壓縮性能通常選取300mm左右長度的全截面試樣，在壓力機(jī)上以50mm/min左右速度進(jìn)行壓縮，通過鋁型材壓縮過程中折疊變形情況及出現(xiàn)裂紋情況評估其壓縮性能，一般出現(xiàn)裂紋長度大于15mm不可接受。

國內(nèi)汽車制造商對用于碰撞吸能部件的鋁型材設(shè)計(jì)多采用6082、7005和7003等合金，但這類合金的元素含量高，擠壓難度大，且拉伸力學(xué)性能提高后往往會導(dǎo)致塑性的降低，從而使鋁型材壓縮性能較差。

因此，開發(fā)一種中等強(qiáng)度和優(yōu)異壓縮性能的鋁型材意義重大。

有鑒于此，提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種汽車碰撞吸能部件用鋁型材生產(chǎn)工藝，該工藝經(jīng)過均勻化退火、擠壓、淬火、拉伸和時效處理，通過合理設(shè)計(jì)擠壓工藝和熱處理工藝，在提高拉伸力學(xué)性能的同時不降低塑性，使鋁型材具有較好的壓縮性能。此外，本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡單，可通過普通的擠壓和熱處理生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行批量生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種所述的汽車碰撞吸能部件用鋁型材生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的鋁型材，該鋁型材不僅強(qiáng)度高，而且壓縮性能較好。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

第一方面，提供了一種汽車碰撞吸能部件用鋁型材生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

鋁合金錠依次進(jìn)行均勻化退火處理、擠壓、淬火處理、拉伸處理和時效處理，得到汽車碰撞吸能部件用鋁型材；

其中，均勻化退火處理后將鋁合金錠冷卻至490-525℃，再進(jìn)行擠壓；

時效處理包括先自然時效處理再進(jìn)行二級人工時效處理，自然時效處理時間為30-60h，第一人工時效階段保溫溫度為100-120℃，保溫時間為2-3.5h，第二人工時效階段保溫溫度為150-170℃，保溫時間為8-12h。

優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，均勻化退火處理保溫溫度為550-580℃，和/或，保溫時間為5-10h；

優(yōu)選地，均勻化退火處理保溫溫度為560-580℃，和/或，保溫時間為5-9h；

進(jìn)一步優(yōu)選地，均勻化退火處理保溫溫度為560-580℃，和/或，保溫時間為5-8h。

優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，鋁合金錠冷卻采用自然冷卻或風(fēng)扇冷卻，和/或，控制冷卻后鋁合金錠表面與內(nèi)部溫度差異在2℃以內(nèi)；