用于汽車防抱死剎車系統的鋁合金擠壓型材及其生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及侶合金擠壓型材領域,尤其設及一種用于汽車防抱死剎車系統的侶合 金擠壓型材及其生產方法。
【背景技術】
[0002] 隨著汽車行業的快速發展,消費者對汽車的安全性要求越來越高,防抱死剎車系 統(AB巧作為安全制動系統被廣泛應用到汽車制造當中,ABS具有防抱死、防側滑的作用, 通過電子傳感和油壓控制對汽車的制動情況進行調節,有效提高了汽車的安全性;因為其 工作環境的特殊性(油壓控制)W及其功能的重要性(安全系統),所W作為ABS系統的主 體結構部件材料的性能、強度、組織等各方面要求較嚴格。
[0003] A^^-Mg系(7系)侶合金具有較高的力學性能和強度,但其耐腐蝕性能和加工性 能卻較差,Al-Mg-Si系合金雖然有較好的耐腐蝕性能和加工性能,但其力學性能和強度較 差,綜合考慮M-化-Mg系侶合金提高耐腐蝕性能和加工性能方面的難度要高于Al-Mg-Si 系侶合金提高力學性能和強度,可見Al-Mg-Si系合金更適合作為ABS系統的主體結構部件 材料,但目前常規Al-Mg-Si系合金的強度和晶粒組織都無法達到產品的要求,因此,如何 提高Al-Mg-Si系合金的強度和晶粒組織成為了關鍵。ABS系統的主體結構部件的表面質量 要求嚴格,而作為高溫擠壓型材,表面氧化磨損明顯,如何提高型材的表面質量至關重要。
【附圖說明】
[0004] 圖1為本發明中的模墊的結構示意圖;
[0005] 圖2為本發明中的侶合金擠壓型材的金相組織圖;
[0006] 附圖中,各標號所代表的部件列表如下:
[0007] 1、充氣孔,2、氮氣集中區,3、材料出口區。
【發明內容】
[000引本發明所要解決的技術問題是提供一種強度高、力學性能好、加工性能好、表面質 量好、耐腐蝕的用于汽車防抱死剎車系統的侶合金擠壓型材及其生產方法。
[0009] 本發明解決上述技術問題的技術方案如下;
[0010] 一種用于汽車防抱死剎車系統的侶合金擠壓型材,它的表面粗趟度《10ym, W重量百分比計,它由W下含量的各原料制成;Si2. 0% -4. 0%、CuO. 08% -0. 35%、 MgO. 75% -1. 0%、Cr0. 05% -0. 20%、Ti0. 15% -0. 30%、雜質《0. 15%,余量為Al。
[0011] 與現有技術相比,本發明的有益效果是:
[0012] 本發明將侶合金擠壓型材中的Si含量控制在2.0% -4.0%,化含量控制在 0.08% -0.35%,其中Si的含量遠超常規6系侶合金中Si的含量,使Si在侶合金中形成 Mg,Si后,剩余大量單Si彌散分布在晶粒之間,對型材的耐摩擦性能有較大的提高,同時將 Ti元素含量控制在0. 15% -0. 30%,保證其充分溶解,能夠有效地細化晶粒,改善晶粒結 構,該樣可w保證侶合金擠壓型材在具有較好的加工性能和耐腐蝕性的同時,還具有很好 的強度和力學性能。
[0013] 因為ABS通過油壓控制進行工作,為確保ABS的使用壽命,ABS型材的力學性能、 硬度W及耐摩擦性能要求較高,針對此問題,本發明通過大幅提高Si的含量使Si在侶合金 中形成MgsSi后,剩余大量單Si彌散分布在晶粒之間,對型材的耐摩擦性能有較大的提高, 對產品的性能和硬度也有不同程度的提高。
[0014] 因為油壓控制的工作環境的要求,ABS型材對于晶粒組織也有較高的要求,晶粒越 小,組織越致密,ABS出現故障的幾率越低,本發明通過大幅提高合金中的Ti含量(遠超一 般變形侶合金中的含量)來達到細化晶粒的作用,同時提高鑄造溫度至77〇°CW上,充分溶 解Ti合金的同時,高溫鑄造也能有效的細化的晶粒,高溫鑄造細化晶粒的效果甚至要高于 增加Ti含量細化晶粒的效果,同時結構決定性能,晶粒細化后,力學性能和硬度也有一定 的提局。
[0015] ABS型材在加工過程中多個面不進行加工,如果表面質量較差,對于客戶加工影響 較大,而高溫擠壓成型的型材表面質量一般不如其他冷加工成型的型材,為確保其表面質 量,本發明采用擠壓時在模具的出口處通氮氣,避免型材在出口處氧化,有效保護型材的表 面質量。
[0016] 一種用于汽車防抱死剎車系統的侶合金擠壓型材的生產方法,它包括W下步驟:
[0017] A、烙煉
[001引W重量百分比計,將化學成分為Si2. 0 % -4. 0 %、CuO. 08 % -0. 35 %、MgO. 75% -1. 0%、Cr0. 05% -0. 20%、Ti0. 15% -0. 30%、雜質《0. 15%、余量為A1 的組合 物投入烙煉爐,在溫度為740-790°C的條件下進行烙煉,烙煉后再轉入精煉爐,按化g/T加 入精煉劑,在溫度為740-770°C的條件下精煉20min,得到精煉后的侶液;
[0019] B、靜置與除氣
[0020] 在所述精煉后的侶液表面均勻撒入8-lOkg普通覆蓋劑,在溫度為740-770°C的條 件下靜置20min,再利用除氣機除氣凈化,得到除氣后的侶液;
[0021] C、過濾與鑄造
[0022] 使用過濾箱對所述除氣后的侶液進行過濾,然后在溫度為770-800°C的條件下采 用熱頂方式進行鑄造,冷卻后即得到鑄椿;
[0023] D、均勻化處理與銀切
[0024] 將鑄椿轉入均勻爐進行均勻化處理,然后冷卻,再將鑄椿銀切成定尺椿,并進行車 皮,得到加工后的鑄椿;
[002引 E、擠壓
[0026] 通過擠壓機與擠壓模具對所述加工后的鑄椿進行擠壓,擠壓時在擠壓模具的出口 處持續通入常溫氮氣,得到擠壓出的材料;
[0027]F、水冷與時效
[002引對所述擠壓出的材料進行在線水冷,冷卻至室溫,最后進行人工時效,即得到所述 的用于汽車防抱死剎車系統的侶合金擠壓型材。
[0029] 與現有技術相比,本發明的有益效果是:
[0030] 本發明將型材中的Si含量控制在2. 0% -4. 0%,化含量控制在0. 08% -0. 35%, Ti元素含量控制在0. 15% -0. 30%,同時將烙煉溫度控制在740-790°C,鑄造溫度控制在 770-800°C,使得Si在侶合金中形成MgsSi后,剩余大量單Si彌散分布在晶粒之間,對型材 的耐摩擦性能有較大的提高,同時保證Ti元素得到充分溶解,有效地改善侶合金材料的晶 粒結構,使得結晶組織更加均勻細小,保證侶合金擠壓型材在具有較好的加工性能和耐腐 蝕性的同時,還具有很好的強度和力學性能將;同時,本發明在擠壓模具出口處通入常溫氮 氣,在模具出口處形成缺氧、無氧的環境,避免高溫侶型材從模具出口處擠出時接觸空氣而 氧化形成氧化侶附著在模具出口處,進而避免附著有氧化侶的模具劃傷后續擠壓的型材表 面,保證型材的外觀質量。
[0031] 作為本發明的一種優選實施方式,在步驟B中,除氣時,除氣機轉速在45化/minW 上,除氣機通入氣氣的流量保持在1. 0-1. 85mVh。
[0032] 采用上述優選方案的有益效果是;采用惰性氣體氣氣除氣,并保證除氣機轉速在 45化/minW上,能夠達到更好的除氣凈化效果。
[0033] 作為本發明的另一種優選實施方式,在步驟C中,在鑄造過程中,鑄造速度為 70-80mm/min,冷卻時冷卻水量為lOO-llOL/min。
[0034] 采用上述優選方案的有益效果是;控制鑄造速度為70-80mm/min,冷卻時冷卻水 量為100-11化/min,既能保證得到的鑄椿質量,又能保證鑄造的速度。
[0035] 作為本發明的另一種優選實施方式在步驟D中,在均勻化處理過程中,均勻化溫 度為530-555°C,均勻化時間為她。
[0036] 采用上述優選方案的有益效果是;將均勻化溫度控制在530-555°C之間時,能夠 有效消除侶合金型材內Si、Mg、化等主要成分的偏析,同時細化鑄造過程中形成的粗大結 晶物,提高材料的初性和屈服強度,并減少材料的擠壓應力。
[0037] 作為本發明的另一種優選實施方式,在步驟D中,冷卻方式為大風急冷2.化W上 或水冷0.化W上。
[003引采用上述優選方案的有益效果是;保證鑄椿在均勻化處理后能夠更好更快的完成 冷卻工藝。
[0039] 作為本發明的另一種優選實施方式,在步驟E中,所述擠壓機的規格為6000t, 在擠壓過程中,所述擠壓模具的加熱溫度為430-470°C,所述加工后的鑄椿的加熱溫度為 490