首页> 中国专利> 用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材及其生产方法

用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材及其生产方法

摘要

本发明涉及一种用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材,它的表面粗糙度≤10μm,以重量百分比计,它由以下含量的各原料制成:Si2.0%-4.0%、Cu0.08%-0.35%、Mg0.75%-1.0%、Cr0.05%-0.20%、Ti0.15%-0.30%、杂质≤0.15%,余量为A1;其生产方法为:A、熔炼,B、静置与除气,C、过滤与铸造,D、均匀化处理与锯切,E、挤压,挤压时在挤压模具的出口处持续通入常温氮气,F、水冷与时效;与现有技术相比,本发明产品在具有较好的加工性能和耐腐蚀性的同时,还具有很好的强度和力学性能;而进行挤压工艺时通入常温氮气,能够在模具出口处形成缺氧环境,避免高温铝型材从模具出口处挤出时接触空气而氧化形成氧化铝附着在模具出口处,进而避免附着有氧化铝的模具划伤后续挤压的型材表面,保证型材的外观质量。

著录项

  • 公开/公告号CN104988367A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-10-21

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 龙口市丛林铝材有限公司;

    申请/专利号CN201510394565.7

  • 申请日2015-07-07

  • 分类号

  • 代理机构北京轻创知识产权代理有限公司;

  • 代理人王澎

  • 地址 264000 山东省烟台市龙口市诸由观镇丛林工业园

  • 入库时间 2023-12-18 11:33:29

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-01-14

    专利权质押合同登记的注销 IPC(主分类):C22C21/02 授权公告日:20170524 申请日:20150707 专利号:ZL2015103945657 登记号:Y2021980012229 出质人:山东诺维科轻量化装备有限公司 质权人:龙口市丛林机械制造有限公司 解除日:20211228

    专利权质押合同登记的生效、变更及注销

  • 2017-05-24

    授权

    授权

  • 2017-04-12

    著录事项变更 IPC(主分类):C22C21/02 变更前: 变更后: 申请日:20150707

    著录事项变更

  • 2017-04-12

    专利申请权的转移 IPC(主分类):C22C21/02 登记生效日:20170321 变更前: 变更后: 申请日:20150707

    专利申请权、专利权的转移

  • 2015-11-18

    实质审查的生效 IPC(主分类):C22C21/02 申请日:20150707

    实质审查的生效

  • 2015-10-21

    公开

    公开

查看全部

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金挤压型材领域,尤其涉及一种用于汽车防抱死刹车系 统的铝合金挤压型材及其生产方法。

背景技术

随着汽车行业的快速发展,消费者对汽车的安全性要求越来越高,防抱 死刹车系统(ABS)作为安全制动系统被广泛应用到汽车制造当中,ABS具有 防抱死、防侧滑的作用,通过电子传感和油压控制对汽车的制动情况进行调 节,有效提高了汽车的安全性;因为其工作环境的特殊性(油压控制)以及 其功能的重要性(安全系统),所以作为ABS系统的主体结构部件材料的性 能、强度、组织等各方面要求较严格。

Al-Zn-Mg系(7系)铝合金具有较高的力学性能和强度,但其耐腐蚀性 能和加工性能却较差,Al-Mg-Si系合金虽然有较好的耐腐蚀性能和加工性 能,但其力学性能和强度较差,综合考虑Al-Zn-Mg系铝合金提高耐腐蚀性 能和加工性能方面的难度要高于Al-Mg-Si系铝合金提高力学性能和强度, 可见Al-Mg-Si系合金更适合作为ABS系统的主体结构部件材料,但目前常 规Al-Mg-Si系合金的强度和晶粒组织都无法达到产品的要求,因此,如何 提高Al-Mg-Si系合金的强度和晶粒组织成为了关键。ABS系统的主体结构部 件的表面质量要求严格,而作为高温挤压型材,表面氧化磨损明显,如何提 高型材的表面质量至关重要。

附图说明

图1为本发明中的模垫的结构示意图;

图2为本发明中的铝合金挤压型材的金相组织图;

附图中,各标号所代表的部件列表如下:

1、充气孔,2、氮气集中区,3、材料出口区。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种强度高、力学性能好、加工性能 好、表面质量好、耐腐蚀的用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材及其 生产方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下:

一种用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材,它的表面粗糙度≤10 μm,以重量百分比计,它由以下含量的各原料制成:Si2.0%-4.0%、 Cu0.08%-0.35%、Mg0.75%-1.0%、Cr0.05%-0.20%、Ti0.15%-0.30%、杂质≤ 0.15%,余量为Al。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明将铝合金挤压型材中的Si含量控制在2.0%-4.0%,Cu含量控制 在0.08%-0.35%,其中Si的含量远超常规6系铝合金中Si的含量,使Si 在铝合金中形成Mg2Si后,剩余大量单Si弥散分布在晶粒之间,对型材的耐 摩擦性能有较大的提高,同时将Ti元素含量控制在0.15%-0.30%,保证其 充分溶解,能够有效地细化晶粒,改善晶粒结构,这样可以保证铝合金挤压 型材在具有较好的加工性能和耐腐蚀性的同时,还具有很好的强度和力学性 能。

因为ABS通过油压控制进行工作,为确保ABS的使用寿命,ABS型材的 力学性能、硬度以及耐摩擦性能要求较高,针对此问题,本发明通过大幅提 高Si的含量使Si在铝合金中形成Mg2Si后,剩余大量单Si弥散分布在晶粒 之间,对型材的耐摩擦性能有较大的提高,对产品的性能和硬度也有不同程 度的提高。

因为油压控制的工作环境的要求,ABS型材对于晶粒组织也有较高的要 求,晶粒越小,组织越致密,ABS出现故障的几率越低,本发明通过大幅提 高合金中的Ti含量(远超一般变形铝合金中的含量)来达到细化晶粒的作 用,同时提高铸造温度至770℃以上,充分溶解Ti合金的同时,高温铸造也 能有效的细化的晶粒,高温铸造细化晶粒的效果甚至要高于增加Ti含量细 化晶粒的效果,同时结构决定性能,晶粒细化后,力学性能和硬度也有一定 的提高。

ABS型材在加工过程中多个面不进行加工,如果表面质量较差,对于客 户加工影响较大,而高温挤压成型的型材表面质量一般不如其他冷加工成型 的型材,为确保其表面质量,本发明采用挤压时在模具的出口处通氮气,避 免型材在出口处氧化,有效保护型材的表面质量。

一种用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材的生产方法,它包括以 下步骤:

A、熔炼

以重量百分比计,将化学成分为Si2.0%-4.0%、Cu0.08%-0.35%、 Mg0.75%-1.0%、Cr0.05%-0.20%、Ti0.15%-0.30%、杂质≤0.15%、余量为Al 的组合物投入熔炼炉,在温度为740-790℃的条件下进行熔炼,熔炼后再转 入精炼炉,按2kg/T加入精炼剂,在温度为740-770℃的条件下精炼20min, 得到精炼后的铝液;

B、静置与除气

在所述精炼后的铝液表面均匀撒入8-10kg普通覆盖剂,在温度为 740-770℃的条件下静置20min,再利用除气机除气净化,得到除气后的铝液;

C、过滤与铸造

使用过滤箱对所述除气后的铝液进行过滤,然后在温度为770-800℃的 条件下采用热顶方式进行铸造,冷却后即得到铸棒;

D、均匀化处理与锯切

将铸棒转入均匀炉进行均匀化处理,然后冷却,再将铸棒锯切成定尺棒, 并进行车皮,得到加工后的铸棒;

E、挤压

通过挤压机与挤压模具对所述加工后的铸棒进行挤压,挤压时在挤压模 具的出口处持续通入常温氮气,得到挤压出的材料;

F、水冷与时效

对所述挤压出的材料进行在线水冷,冷却至室温,最后进行人工时效, 即得到所述的用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明将型材中的Si含量控制在2.0%-4.0%,Cu含量控制在 0.08%-0.35%,Ti元素含量控制在0.15%-0.30%,同时将熔炼温度控制在 740-790℃,铸造温度控制在770-800℃,使得Si在铝合金中形成Mg2Si后, 剩余大量单Si弥散分布在晶粒之间,对型材的耐摩擦性能有较大的提高, 同时保证Ti元素得到充分溶解,有效地改善铝合金材料的晶粒结构,使得 结晶组织更加均匀细小,保证铝合金挤压型材在具有较好的加工性能和耐腐 蚀性的同时,还具有很好的强度和力学性能将;同时,本发明在挤压模具出 口处通入常温氮气,在模具出口处形成缺氧、无氧的环境,避免高温铝型材 从模具出口处挤出时接触空气而氧化形成氧化铝附着在模具出口处,进而避 免附着有氧化铝的模具划伤后续挤压的型材表面,保证型材的外观质量。

作为本发明的一种优选实施方式,在步骤B中,除气时,除气机转速在 450r/min以上,除气机通入氩气的流量保持在1.0-1.85m3/h。

采用上述优选方案的有益效果是:采用惰性气体氩气除气,并保证除气 机转速在450r/min以上,能够达到更好的除气净化效果。

作为本发明的另一种优选实施方式,在步骤C中,在铸造过程中,铸造 速度为70-80mm/min,冷却时冷却水量为100-110L/min。

采用上述优选方案的有益效果是:控制铸造速度为70-80mm/min,冷却 时冷却水量为100-110L/min,既能保证得到的铸棒质量,又能保证铸造的速 度。

作为本发明的另一种优选实施方式在步骤D中,在均匀化处理过程中, 均匀化温度为530-555℃,均匀化时间为8h。

采用上述优选方案的有益效果是:将均匀化温度控制在530-555℃之间 时,能够有效消除铝合金型材内Si、Mg、Cu等主要成分的偏析,同时细化 铸造过程中形成的粗大结晶物,提高材料的韧性和屈服强度,并减少材料的 挤压应力。

作为本发明的另一种优选实施方式,在步骤D中,冷却方式为大风急冷 2.5h以上或水冷0.5h以上。

采用上述优选方案的有益效果是:保证铸棒在均匀化处理后能够更好更 快的完成冷却工艺。

作为本发明的另一种优选实施方式,在步骤E中,所述挤压机的规格为 6000t,在挤压过程中,所述挤压模具的加热温度为430-470℃,所述加工后 的铸棒的加热温度为490-530℃,出口温度为500-540℃,挤压速度为 4-6m/min。

采用上述优选方案的有益效果是:铸棒的加热温度控制在490-530℃之 间时既能有效的减少挤压抗力,又能保证较好的力学性能;模具温度控制在 430-470℃之间,既可以避免因模具温度过低,而造成的挤压压力大,产品 挤压速度起速慢,材料性能受影响等问题,又可以避免因模具温度过高,而 造成的模具易退火,模具寿命降低等问题;挤压速度控制在4-6m/min之间, 既可以避免因速度过快而造成的产品棱角处易出现裂纹的问题,又可以避免 因速度过慢而导致无法保证出口温度以及淬火的及时性;而保证出口温度为 500-540℃能够更好的保证产品淬火的有效性。

作为本发明的另一种优选实施方式,在步骤E中,常温氮气通过带有充 气孔的模垫以5-20L/min的流速持续通入到所述挤压模具的出口处,所述模 垫上设有与所述挤压模具的出口相匹配的模垫出口,所述模垫出口包括靠近 所述挤压模具的氮气集中区与远离所述挤压模具的材料出口区,所述材料出 口区的宽度小于所述氮气集中区的宽度,所述充气孔与所述氮气集中区连 通。

采用上述优选方案的有益效果是:常温氮气通过带有充气孔的模垫以 5-20L/min的流速持续通入到挤压模具的出口处,并且材料出口区的宽度小 于氮气集中区的宽度,能够使氮气更容易充满氮气集中区,保证氮气环境的 稳定性。

作为本发明的另一种优选实施方式,在步骤F中,在进行在线水冷时, 在所述挤压出的材料的上下左右同时出水,上下出水量分别为60m3/h,左右 出水量分别为30m3/h,保持均匀冷却。

采用上述优选方案的有益效果是:采用水冷冷却,淬火工艺为上下左右 水量全开,上下水量为60m3/h,左右水量为30m3/h,既能够保证淬火的淬 透性,又能够得到较高的力学性能和强度。

作为本发明的另一种优选实施方式,在步骤F中,进行人工时效的温度 为170-180℃,进行人工时效的时间为7-10h。

采用上述优选方案的有益效果是:人工时效的温度在170-180℃之间, 进行人工时效的7-10小时,能够更好的促使淬火后会形成的铝合金过饱和 固溶体分解并均匀分散,提高材料性能,充分消除型材内部应力,进一步提 高产品的抗拉强度和屈服强度。

下面对本发明做进一步详细说明。

一种用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材,它的表面粗糙度≤10 μm,以重量百分比计,它由以下含量的各原料制成:Si2.0%-4.0%、 Cu0.08%-0.35%、Mg0.75%-1.0%、Cr0.05%-0.20%、Ti0.15%-0.30%、杂质≤ 0.15%,余量为Al。

本发明中Fe为杂质,易与Al、Si结合形成Al-Fe-Si系化合物,易断 裂,使材料韧性降低,因此,Fe的含量应控制在0.15%以下。

一种用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材的生产方法,它包括以 下步骤:

A、熔炼

以重量百分比计,将化学成分为Si2.0%-4.0%、Cu0.08%-0.35%、 Mg0.75%-1.0%、Cr0.05%-0.20%、Ti0.15%-0.30%、杂质≤0.15%、余量为Al 的组合物投入熔炼炉,在温度为740-790℃的条件下进行熔炼,熔炼后再转 入精炼炉,按2kg/T加入精炼剂,在温度为740-770℃的条件下精炼20min, 得到精炼后的铝液;

B、静置与除气

在所述精炼后的铝液表面均匀撒入8-10kg普通覆盖剂,在温度为 740-770℃的条件下静置20min,再利用除气机除气净化,除气机转速在 450r/min以上,除气机通入氩气的流量保持在1.0-1.85m3/h,得到除气后 的铝液;

C、过滤与铸造

使用过滤箱对所述除气后的铝液进行过滤,然后在温度为770-800℃、 铸造速度为70-80mm/min的条件下采用热顶方式进行铸造,在冷却水量为 100-110L/min的条件下冷却后即得到铸棒;

本发明中Ti元素具有细化晶粒的作用,适当增加Ti元素的含量,可有 效地细化晶粒,改善晶粒结构,而通常6系铝合金的铸造温度在700-750℃ 之间,但Ti的熔点较高,大幅增加Ti的含量,Ti无法充分溶解,易形成 AL3Ti的粗大晶体,恶化产品组织,而当铸造温度超过750℃时,过热情况下 晶粒易长大,导致组织恶化,因此,本发明在保证熔炼温度在740-790℃、 铸造温度在770-800℃的同时,大幅提高Ti元素含量,控制Ti元素含量在 0.15%-0.30%,这样Ti元素就能得到充分溶解,因为熔体结晶是依靠多相 组织质点为结晶质点进行结晶,当少量过热时,如750-770℃时,多相组织 会溶解或者活性降低,结晶质点减少,必然会导致晶粒长大,而当温度进一 步升高到一特定温度,即770-800℃时,过冷度的增大会导致熔体脱离多相 组织质点而自发结晶,因此结晶组织更加均匀细小,有效地改善了晶粒组织, 同时也提高了材料的强度和耐腐蚀性能。

D、均匀化处理与锯切

将铸棒转入均匀化炉进行均匀化处理,均匀化温度为530-555℃,均匀 化时间为8h,然后大风急冷2.5h以上或水冷0.5h以上,再将铸棒锯切成定 尺棒,并进行车皮,得到加工后的铸棒;

E、挤压

通过6000t的挤压机与挤压模具对所述加工后的铸棒进行挤压,在挤压 过程中,所述挤压模具的加热温度为430-470℃,所述加工后的铸棒的加热 温度为490-530℃,出口温度为500-540℃,挤压速度为4-6m/min,并将常 温氮气通过带有充气孔的模垫以5-20L/min的流速持续通入到所述挤压模具 的出口处,所述模垫上设有与所述挤压模具的出口相匹配的模垫出口,所述 模垫出口包括靠近所述挤压模具的氮气集中区与远离所述挤压模具的材料 出口区,所述材料出口区的宽度小于所述氮气集中区的宽度,所述充气孔与 所述氮气集中区连通,同时在模垫上开孔用于将模具和模垫固定在一起,经 挤压工艺后得到挤压出的材料;

F、水冷与时效

对所述挤压出的材料进行在线水冷,在所述挤压出的材料的上下左右同 时出水,上下出水量分别为60m3/h,左右出水量分别为30m3/h,保持均匀 冷却,冷却至室温,最后进行人工时效,时效温度为170-180℃,进行人工 时效的时间为7-10h,最后得到所述的用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤 压型材。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本 发明,并非用于限定本发明的范围。

实施例1

一种用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材,它的表面粗糙度≤10 μm,以重量百分比计,它由以下含量的各原料制成:Si2.5%、Cu0.15%、 Mg0.8%、Cr0.1%、Ti0.2%、杂质≤0.15%,余量为Al,如图2所示,本发明 中铝合金挤压型材的金相组织晶粒细小均匀,Si的含量远超常规6系铝合金 中Si的含量,使Si在铝合金中形成Mg2Si后,剩余大量单Si弥散分布在晶 粒之间,对型材的耐摩擦性能有较大的提高。

一种用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材的生产方法,它包括以 下步骤:

A、熔炼

以重量百分比计,将化学成分为Si2.5%、Cu0.15%、Mg0.8%、Cr0.1%、 Ti0.2%、杂质≤0.15%、余量为Al的组合物投入熔炼炉,在温度为750℃的 条件下进行熔炼,熔炼后再转入精炼炉,按2kg/T加入精炼剂,在温度为 740℃的条件下精炼20min,得到精炼后的铝液;

B、静置与除气

在所述精炼后的铝液表面均匀撒入8kg普通覆盖剂,在温度为740℃的 条件下静置20min,再利用除气机除气净化,除气机转速在450r/min以上, 除气机通入氩气的流量保持在1.0m3/h,得到除气后的铝液;

C、过滤与铸造

使用过滤箱对所述除气后的铝液进行过滤,然后在温度为770℃、铸造 速度为70mm/min的条件下采用热顶方式进行铸造,在冷却水量为100L/min 的条件下冷却后即得到铸棒;

D、均匀化处理与锯切

将铸棒转入均匀化炉进行均匀化处理,均匀化温度为530℃,均匀化时 间为8h,然后大风急冷2.5h以上或水冷0.5h以上,再将铸棒锯切成定尺棒, 并进行车皮,得到加工后的铸棒;

E、挤压

通过6000t的挤压机与挤压模具对所述加工后的铸棒进行挤压,在挤压 过程中,所述挤压模具的加热温度为430℃,所述加工后的铸棒的加热温度 为490℃,出口温度为500℃,挤压速度为4m/min,并将常温氮气通过带有 充气孔1的模垫以5L/min的流速持续通入到所述挤压模具的出口处,如图1 所示,所述模垫上设有与所述挤压模具的出口相匹配的模垫出口,所述模垫 出口包括靠近所述挤压模具的氮气集中区2与远离所述挤压模具的材料出口 区3,所述材料出口区3的宽度小于所述氮气集中区2的宽度,所述充气孔 1与所述氮气集中区2连通,同时在模垫上开孔用于将模具和模垫固定在一 起,经挤压工艺后得到挤压出的材料;

F、水冷与时效

对所述挤压出的材料进行在线水冷,在所述挤压出的材料的上下左右同 时出水,上下出水量分别为60m3/h,左右出水量分别为30m3/h,保持均匀 冷却,冷却至室温,最后进行人工时效,时效温度为170℃,进行人工时效 的时间为7h,最后得到所述的用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材。

实施例2

一种用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材,它的表面粗糙度≤10 μm,以重量百分比计,它由以下含量的各原料制成:Si4.0%、Cu0.35%、 Mg1.0%、Cr0.20%、Ti0.30%、杂质≤0.15%,余量为Al,如图2所示,本发 明中铝合金挤压型材的金相组织晶粒细小均匀,Si的含量远超常规6系铝合 金中Si的含量,使Si在铝合金中形成Mg2Si后,剩余大量单Si弥散分布在 晶粒之间,对型材的耐摩擦性能有较大的提高。

一种用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材的生产方法,它包括以 下步骤:

A、熔炼

以重量百分比计,将化学成分为Si4.0%、Cu0.35%、Mg1.0%、Cr0.20%、 Ti0.30%、杂质≤0.15%、余量为Al的组合物投入熔炼炉,在温度为790℃的 条件下进行熔炼,熔炼后再转入精炼炉,按2kg/T加入精炼剂,在温度为 770℃的条件下精炼20min,得到精炼后的铝液;

B、静置与除气

在所述精炼后的铝液表面均匀撒入10kg普通覆盖剂,在温度为770℃的 条件下静置20min,再利用除气机除气净化,除气机转速在450r/min以上, 除气机通入氩气的流量保持在1.85m3/h,得到除气后的铝液;

C、过滤与铸造

使用过滤箱对所述除气后的铝液进行过滤,然后在温度为800℃、铸造 速度为80mm/min的条件下采用热顶方式进行铸造,在冷却水量为110L/min 的条件下冷却后即得到铸棒;

D、均匀化处理与锯切

将铸棒转入均匀化炉进行均匀化处理,均匀化温度为555℃,均匀化时 间为8h,然后大风急冷2.5h以上或水冷0.5h以上,再将铸棒锯切成定尺棒, 并进行车皮,得到加工后的铸棒;

E、挤压

通过6000t的挤压机与挤压模具对所述加工后的铸棒进行挤压,在挤压 过程中,所述挤压模具的加热温度为470℃,所述加工后的铸棒的加热温度 为530℃,出口温度为540℃,挤压速度为6m/min,并将常温氮气通过带有 充气孔1的模垫以12.5L/min的流速持续通入到所述挤压模具的出口处,如 图1所示,所述模垫上设有与所述挤压模具的出口相匹配的模垫出口,所述 模垫出口包括靠近所述挤压模具的氮气集中区2与远离所述挤压模具的材料 出口区3,所述材料出口区3的宽度小于所述氮气集中区2的宽度,所述充 气孔1与所述氮气集中区2连通,同时在模垫上开孔用于将模具和模垫固定 在一起,经挤压工艺后得到挤压出的材料;

F、水冷与时效

对所述挤压出的材料进行在线水冷,在所述挤压出的材料的上下左右同 时出水,上下出水量分别为60m3/h,左右出水量分别为30m3/h,保持均匀 冷却,冷却至室温,最后进行人工时效,时效温度为180℃,进行人工时效 的时间为10h,最后得到所述的用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材。

实施例3

一种用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材,它的表面粗糙度≤10 μm,以重量百分比计,它由以下含量的各原料制成:Si3.0%、Cu0.22%、 Mg0.9%、Cr0.12%、Ti0.22%、杂质≤0.15%,余量为Al,如图2所示,本发 明中铝合金挤压型材的金相组织晶粒细小均匀,Si的含量远超常规6系铝合 金中Si的含量,使Si在铝合金中形成Mg2Si后,剩余大量单Si弥散分布在 晶粒之间,对型材的耐摩擦性能有较大的提高。

一种用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材的生产方法,它包括以 下步骤:

A、熔炼

以重量百分比计,将化学成分为Si3.0%、Cu0.22%、Mg0.9%、Cr0.12%、 Ti0.22%、杂质≤0.15%、余量为Al的组合物投入熔炼炉,在温度为765℃的 条件下进行熔炼,熔炼后再转入精炼炉,按2kg/T加入精炼剂,在温度为 755℃的条件下精炼20min,得到精炼后的铝液;

B、静置与除气

在所述精炼后的铝液表面均匀撒入9kg普通覆盖剂,在温度为755℃的 条件下静置20min,再利用除气机除气净化,除气机转速在450r/min以上, 除气机通入氩气的流量保持在1.45m3/h,得到除气后的铝液;

C、过滤与铸造

使用过滤箱对所述除气后的铝液进行过滤,然后在温度为785℃、铸造 速度为75mm/min的条件下采用热顶方式进行铸造,在冷却水量为105L/min 的条件下冷却后即得到铸棒;

D、均匀化处理与锯切

将铸棒转入均匀化炉进行均匀化处理,均匀化温度为542℃,均匀化时 间为8h,然后大风急冷2.5h以上或水冷0.5h以上,再将铸棒锯切成定尺棒, 并进行车皮,得到加工后的铸棒;

E、挤压

通过6000t的挤压机与挤压模具对所述加工后的铸棒进行挤压,在挤压 过程中,所述挤压模具的加热温度为450℃,所述加工后的铸棒的加热温度 为510℃,出口温度为520℃,挤压速度为5m/min,并将常温氮气通过带有 充气孔1的模垫以20L/min的流速持续通入到所述挤压模具的出口处,如图 1所示,所述模垫上设有与所述挤压模具的出口相匹配的模垫出口,所述模 垫出口包括靠近所述挤压模具的氮气集中区2与远离所述挤压模具的材料出 口区3,所述材料出口区3的宽度小于所述氮气集中区2的宽度,所述充气 孔1与所述氮气集中区2连通,同时在模垫上开孔用于将模具和模垫固定在 一起,经挤压工艺后得到挤压出的材料;

F、水冷与时效

对所述挤压出的材料进行在线水冷,在所述挤压出的材料的上下左右同 时出水,上下出水量分别为60m3/h,左右出水量分别为30m3/h,保持均匀 冷却,冷却至室温,最后进行人工时效,时效温度为175℃,进行人工时效 的时间为8.5h,最后得到所述的用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型 材。

实施例4

一种用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材,它的表面粗糙度≤10 μm,以重量百分比计,它由以下含量的各原料制成:Si2.0%、Cu0.08%、 Mg0.75%、Cr0.05%、Ti0.15%、杂质≤0.15%,余量为Al,如图2所示,本发 明中铝合金挤压型材的金相组织晶粒细小均匀,Si的含量远超常规6系铝合 金中Si的含量,使Si在铝合金中形成Mg2Si后,剩余大量单Si弥散分布在 晶粒之间,对型材的耐摩擦性能有较大的提高。

一种用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材的生产方法,它包括以 下步骤:

A、熔炼

以重量百分比计,将化学成分为Si2.0%、Cu0.08%、Mg0.75%、Cr0.05%、 Ti0.15%、杂质≤0.15%、余量为Al的组合物投入熔炼炉,在温度为740℃的 条件下进行熔炼,熔炼后再转入精炼炉,按2kg/T加入精炼剂,在温度为 740℃的条件下精炼20min,得到精炼后的铝液;

B、静置与除气

在所述精炼后的铝液表面均匀撒入8kg普通覆盖剂,在温度为740℃的 条件下静置20min,再利用除气机除气净化,除气机转速在450r/min以上, 除气机通入氩气的流量保持在1.0m3/h,得到除气后的铝液;

C、过滤与铸造

使用过滤箱对所述除气后的铝液进行过滤,然后在温度为770℃、铸造 速度为70mm/min的条件下采用热顶方式进行铸造,在冷却水量为100L/min 的条件下冷却后即得到铸棒;

D、均匀化处理与锯切

将铸棒转入均匀化炉进行均匀化处理,均匀化温度为530℃,均匀化时 间为8h,然后大风急冷2.5h以上或水冷0.5h以上,再将铸棒锯切成定尺棒, 并进行车皮,得到加工后的铸棒;

E、挤压

通过6000t的挤压机与挤压模具对所述加工后的铸棒进行挤压,在挤压 过程中,所述挤压模具的加热温度为430℃,所述加工后的铸棒的加热温度 为490℃,出口温度为500℃,挤压速度为4m/min,并将常温氮气通过带有 充气孔1的模垫以5L/min的流速持续通入到所述挤压模具的出口处,如图1 所示,所述模垫上设有与所述挤压模具的出口相匹配的模垫出口,所述模垫 出口包括靠近所述挤压模具的氮气集中区2与远离所述挤压模具的材料出口 区3,所述材料出口区3的宽度小于所述氮气集中区2的宽度,所述充气孔 1与所述氮气集中区2连通,同时在模垫上开孔用于将模具和模垫固定在一 起,经挤压工艺后得到挤压出的材料;

F、水冷与时效

对所述挤压出的材料进行在线水冷,在所述挤压出的材料的上下左右同 时出水,上下出水量分别为60m3/h,左右出水量分别为30m3/h,保持均匀 冷却,冷却至室温,最后进行人工时效,时效温度为170℃,进行人工时效 的时间为7h,最后得到所述的用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材。

实施例5

将本发明实施例1、2、3、4生产的用于汽车防抱死刹车系统的铝合金 挤压型材与使用常规6系铝合金材料制作的铝合金挤压型材进行力学性能的 对比试验,试验结果如下:

由上表可知,本发明中用于汽车防抱死刹车系统的铝合金挤压型材的力 学性能比常规6系铝合金材料制作的铝合金挤压型材高出30%以上,即其在 具有较好的加工性能和耐腐蚀性的同时,还具有很好的强度和力学性能。

分别对本发明实施例1、2、3、4在生产过程中不通入氮气与通入氮气 的情况进行试验,试验结果如下:

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明 的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发 明的保护范围之内。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号