[發(fā)明專利]汽車天窗導(dǎo)軌懸臂型材及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011265080.5
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN114480929A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程雪婷;朱曉君;馬旭
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺南山學(xué)院
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C1/03;C22F1/053
• 代理公司: 山東濟(jì)南齊魯科技專利事務(wù)所有限公司 37108
• 代理人: 趙明媚

本發(fā)明的汽車天窗導(dǎo)軌懸臂型材及其制備方法，屬于變形鋁合金材料領(lǐng)域。變形鋁合金組分按質(zhì)量百分比為：Zn 5.0％～7.0％；Mg 2.5％～3.5％；Sn 0.5～1.0％，Sc 0.2％～0.6％；Mn 0.2％～0.5％；不可避免雜質(zhì)≤0.15％，剩余為鋁的含量。該合金具有較高的力學(xué)性能。本發(fā)明還提供了這種高性能Al?Zn?Mg?Sn?Sc?Mn鋁合金的制備方法，所述制備方法包括：熔煉步驟，包括將純Al、純Mg、純Sn、Al?20Sc中間合金、Al?5Mn中間合金和純Zn置于密閉的熔煉爐中，然后抽真空并通氬氣，對熔煉爐進(jìn)行預(yù)熱，再加熱原料至原料全部熔化，得到熔化的液體合金；鑄錠步驟，將熔化的液體合金靜置，再將熔化后的液體合金澆鑄至預(yù)熱的模具中鑄造成鑄錠；均勻化處理步驟，將鑄錠進(jìn)行均勻化處理，再空冷；塑形變形步驟，將均勻化處理后的鑄錠進(jìn)行塑形變形，得到高性能的Al?Zn?Mg?Sn?Sc?Mn鋁合金。本發(fā)明提供的制備方法工藝簡單易于工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)涉及金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高性能汽車天窗導(dǎo)軌懸臂型材及其制備方法。

背景技術(shù)

中國交通裝備(汽車)工業(yè)節(jié)能減排已成為世界迫切需要解決的重大課題，汽車輕量化成為汽車產(chǎn)業(yè)的首要議題，其中汽車材料的輕量化已成為汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計師們的首要共識，由于鋁合金材料具有質(zhì)量輕、成形性好、與鋼的比強(qiáng)度高、耐腐蝕、韌性好、可焊接并可再生等特點(diǎn)，在眾多的輕質(zhì)材料中，鋁合金的比較優(yōu)勢更加凸顯，鋁合金以諸多的優(yōu)良性能和成熟的應(yīng)用技術(shù)被汽車材料工程師評為汽車輕量化首選材料，按成形工藝分，鋁合金可分為鑄造鋁合金和變形鋁合金，二者在組織和性能方面差距較大。與鑄造鋁合金相比，變形鋁合金組織更細(xì)小、致密，因而強(qiáng)度和延伸率也更高。然而，鋁合金機(jī)械性能遠(yuǎn)低于鋼材料，限制鋁合金的廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有技術(shù)中，一般通過微合金化、低溫變形或大塑性變形獲得高延伸率鋁合金，由于需要用到含量較多的價格昂貴的其他元素形成合金，或需要通過較復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)成本高，工業(yè)化應(yīng)用前景較差。

本發(fā)明專利選用高合金化Al-Zn-Mg(合金系中Zn和Mg含量均較高，一般在3～7％之間)體系，根據(jù)多元微合金化，添加少許適量的Sc、Al、Mn元素，研發(fā)出一種新型的高強(qiáng)度高塑性鋁-鋅-鎂-錫-鈧-錳耐熱變形鋁合金。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種高延伸率變形鋁合金及其制備方法，通過在鋁合金添加少量稀土等貴重元素，細(xì)化鋁合金組織，在小幅度提高材料的成本等情況下，大幅提高材料的延伸率，適于工業(yè)應(yīng)用。

一種高強(qiáng)高塑性Al-Zn-Mg-Sn-Sc-Mn變形鋁合金，包括組分及質(zhì)量百分比為：Zn5.0％～7.0％；Mg 2.5％～3.5％；Sn 0.5～1.0％，Sc 0.2％～0.6％；Mn 0.2％～0.5％；不可避免雜質(zhì)≤0.15％，剩余為鋁的含量。

本發(fā)明一種多元化的高強(qiáng)度高塑性耐熱變形鋁合金的制備方法；按組分配取鋁源、鋅源、鎂源、錫源、鈧源、錳源，將配取的各原料加入到熔煉爐中，加熱至700℃～750℃，合金元素全部熔化后，加入六氯乙烷精煉劑，精煉除渣并攪拌；然后將爐內(nèi)溫度控制至720℃～760℃，后保溫30min～40min，再次攪拌均勻后再保溫，然后澆鑄；得到鑄態(tài)鋁合金。

作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種多元化的高強(qiáng)度高塑性耐熱變形鋁合金的制備方法；熔煉時，先將加入鋁源，待鋁源熔化后，依次加入Mn源、Mg源、Sn源、Zn源、Sc源，澆鑄后，鑄錠采用空冷的方式冷卻。

作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種多元化的高強(qiáng)度高塑性耐熱變形鋁合金的制備方法；所得鑄態(tài)鋁合金采用雙級均勻化處理的方式進(jìn)行處理，所述雙級均勻化處理的制度為：將鑄態(tài)鋁合金置于加熱爐內(nèi)，進(jìn)行第一梯度溫度320℃～340℃，保溫1h～2h,然后升溫至第二梯度溫度450℃～470℃，保溫2h～8h，得到均勻化處理后的鋁合金。

作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種多元化的高強(qiáng)度高塑性耐熱變形鋁合金的制備方法；對均勻化處理后的鋁合金進(jìn)行擠壓，得到擠壓態(tài)的鋁合金；所述擠壓的擠壓比為5:1。