CN107299264A - 汽车底盘用高性能铝合金型材 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种汽车底盘用高性能铝合金型材，其以重量百分比计的成分如下：≤0.20%Si，≤0.20%Fe，≤0.01%Cu，≤0.01%Mn，1.01‑1.10%Mg，≤0.01%Cr，6.5‑6.6%Zn，≤0.15%Ti，0.08%‑0.13%Zr，其余为Al。采用本发明，所述汽车底盘用高性能铝合金型材成分简单、成本较低、制作工艺简单，且抗拉强度≥400MPa，屈服强度≥380MPa，延伸率≥12%，满足汽车底盘型材的形状相对复杂的制作需求，以及满足汽车的高安全性的要求。

Description

汽车底盘用高性能铝合金型材
技术领域
本发明涉及铝合金材料技术领域，尤其涉及一种汽车底盘用高性能铝合金型材。
背景技术
汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，成型汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。
国内道路建设的速度很快，路面经常出现坑洼地带，而当路面修理的时候多数情况下都会产生比较多的大石头或者是坑坑洼洼的地方，这时候车在开到这样路面的时候一不注意就会让大石头或者其他路面突出物与自己车辆的底盘进行接触，也就是我们常说的拖底。
由于拖底这个情况发生具有不确定性，因此很容易给位于底盘部分的零件造成损坏，如：三元催化器外壳破碎、发动机油底壳裂纹、变速箱壳体裂纹或者是悬挂***变形等，这些问题的发生将会给你的车带来很致命的损伤。
从汽车的安全性出发，汽车底盘用的铝合金必须具有非常理想的力学性能：抗拉强度≥400MPa，屈服强度≥380MPa，延伸率≥8%。但是，现有的汽车用铝合金无法满足此要求。
对比文件1是申请号为201180014792.2的《铝合金锻造材及其制造方法》，其作为汽车底盘零件用。具体的，所述铝合金的成分如下：含有Si：0.4质量%以上但在1.5质量%以下、Fe：超过0.4质量%但在1.0质量%以下、Cu：0.10 质量%以上但在0.40质量%以下、Mg：0.8质量%以上但在1.3质量%以下、Ti：0.01质量%以上但在0.1质量%以下，并且，将Zn限制在0.05质量% 以下，还含有从Mn：0.01质量%以上但在1.0质量%以下、Cr：0.1质量%以上但在0.4质量%以下和Zr：0.05质量%以上但在0.2质量%以下的群中选择的至少一种元素，并且，将氢量限制在0.25ml/100gAl以下，余量由不可避免的杂质和Al 构成。
对比文件1需要解决的问题是：即使在Fe 的含量超过0.4 质量％这样的情况下，其仍具有与Fe 的含量在0.4 质量％以下的铝合金锻造材同等的耐断裂韧性和疲劳特性。但是，从说明书的第[0139]段可知，铝合金的抗拉强度为325-355MPa，屈服强度为292-321MPa，从说明书的第[ 0169]段可知，铝合金的抗拉强度为335-378MPa，屈服强度为302-346MPa。对比文件1铝合金的抗拉强度和屈服强度不能满足高安全性能汽车的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种汽车底盘用高性能铝合金型材，成分简单、成本较低、制作工艺简单，且抗拉强度≥400MPa，屈服强度≥380MPa，延伸率≥12%，满足汽车底盘型材的形状相对复杂的制作需求，以及满足汽车的高安全性的要求。
为达到上述技术效果，本发明提供了一种汽车底盘用高性能铝合金型材，其以重量百分比计的成分如下：
≤0.20%Si，≤0.20%Fe，≤0.01%Cu，≤0.01%Mn，1.01-1.10%Mg，≤0.01%Cr， 6.5-6.6%Zn，≤0. 15%Ti，0.08%-0.13%Zr，其余为Al；
且铝合金型材由下述方法制得，包括：
一、将原材料按照预定的比例配好备用；
二、将原材料熔铸成液态合金，再冷却形成固态圆铸锭；
三、将固态圆铸锭进行均质化热处理，均质化热处理包括先在460-480℃保温15-25h，随后每小时降温20-40℃，降至200℃以下再出炉空冷；
四、将棒温为490-500℃的热棒在空气中冷却1-2分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为470-490℃，挤压筒温度为440-450℃；
五、将挤压成型的合金型材进行淬火处理；
六、将淬火后的合金型材采用双级时效工艺进行时效处理，双级时效工艺为先在95-102℃保温8-9h，再在147-155℃保温12-14h，得到铝合金型材成品，所述铝合金型材成品的抗拉强度≥400MPa，屈服强度≥380MPa，延伸率≥12%。
作为上述方案的改进，其以重量百分比计的成分如下：
≤0.20%Si，≤0.20%Fe，≤0.01%Cu，≤0.01%Mn，1.02-1.08%Mg，≤0.01%Cr， 6.52-6.58%Zn，≤0. 15%Ti，0.08%-0.13%Zr，其余为Al。
作为上述方案的改进，其以重量百分比计的成分如下：
≤0.20%Si，≤0.20%Fe，≤0.001%Cu，≤0.001%Mn，1.03-1.06%Mg，≤0.001%Cr， 6.54-6.56%Zn，≤0. 15%Ti，0.08%-0.13%Zr，其余为Al。
作为上述方案的改进，其以重量百分比计的成分如下：
0.10%Si，0.10%Fe，0.001%Cu，0.001%Mn，1.05%Mg，0.001%Cr，6.55%Zn， 0. 10%Ti，0.01%Zr，其余为Al。
作为上述方案的改进，均质化热处理包括先在465-475℃保温18-22h，随后每小时降温25-35℃，降至200℃以下再出炉空冷。
作为上述方案的改进，均质化热处理包括先在470℃保温20h，随后每小时降温30℃，降至200℃以下再出炉空冷。
作为上述方案的改进，将棒温为492-497℃的热棒在空气中冷却1分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为475-485℃，挤压筒温度为442-448℃。
作为上述方案的改进，将棒温为495℃的热棒在空气中冷却1分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为480℃，挤压筒温度为445℃。
作为上述方案的改进，双级时效工艺为先在97-102℃保温8-9h，再在148-152℃保温12-13h。
作为上述方案的改进，双级时效工艺为先在100℃保温8h，再在150℃保温12h。
实施本发明具有如下有益效果：
本发明通过将Mg的含量设定为1.0-1.1%，将Zn的含量设定为6.5-6.5%，同时，为了考虑合金的可挤压性，将Cu、Cr、Mn等元素进行了严格的控制，要求这些控制在0.01%以下。为了获得更好的可挤压性，本发明对均质化热处理进行调整，具体是先在460-480℃保温15-25h，随后每小时降温20-40℃，降至200℃以下再出炉空冷。
因为汽车底盘用的型材的形状相对复杂，本发明在挤压工序中，将热棒的温度取上限，并且为了获得较好的金相组织，在热棒上机前，需要将热棒在空气中冷却1-2分钟，然后再上机挤压。
为了获得最好的综合性能，本发明采用双级时效工艺，具体是先在95-102℃保温8-9h，再在147-155℃保温12-14h，并配合优化的配方、均质化热处理工序、挤压工序，方可保证铝合金成品的抗拉强度≥400MPa，屈服强度≥380MPa，延伸率≥12%，满足汽车底盘型材的形状相对复杂的制作需求，以及满足汽车的高安全性的要求。而且，本发明的成分简单、成本较低、制作工艺简单，可以大范围推广应用，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。
本发明提供了一种汽车底盘用高性能铝合金型材，其以重量百分比计的成分如下：≤0.20%Si，≤0.20%Fe，≤0.01%Cu，≤0.01%Mn，1.01-1.10%Mg，≤0.01%Cr， 6.5-6.6%Zn，≤0. 15%Ti，0.08%-0.13%Zr，其余为Al；
优选的，其以重量百分比计的成分如下：
≤0.20%Si，≤0.20%Fe，≤0.01%Cu，≤0.01%Mn，1.02-1.08%Mg，≤0.01%Cr， 6.52-6.58%Zn，≤0. 15%Ti，0.08%-0.13%Zr，其余为Al。
更佳的，其以重量百分比计的成分如下：
≤0.20%Si，≤0.20%Fe，≤0.001%Cu，≤0.001%Mn，1.03-1.06%Mg，≤0.001%Cr， 6.54-6.56%Zn，≤0. 15%Ti，0.08%-0.13%Zr，其余为Al。
最佳的，其以重量百分比计的成分如下：
0.10%Si，0.10%Fe，0.001%Cu，0.001%Mn，1.05%Mg，0.001%Cr，6.55%Zn， 0. 10%Ti，0.01%Zr，其余为Al。
本发明通过优化配方，实现了铝合金的力学性能的大幅提升。将Mg的含量设定为1.0-1.1%，Zn的含量设定为6.5-6.5%，同时，为了考虑合金的可挤压性，将Cu、Cr、Mn等元素进行了严格的控制，要求这些控制在0.01%以下。
Mg 作为主要的合金元素，对于铝合金体系的强度和成型性具有重要影响，Mg 合金元素的含量过低，则难以实现晶粒细化，以及强化相强化的效果，从而无法满足体系对于强度和成型性的要求，但如果Mg 的含量过高，则容易在成型时发生晶界破坏而导致脆性断裂，发生明显的成型性恶化。本发明中Mg 的含量为1.01-1.10%，迚一步优选为1.02-1.08%。本发明在1.01-1.10%的Mg的基础上，再搭配≤0.20%的Si，一起经过双级时效工艺，可以获得优异的抗拉强度、屈服强度，并获得良好的耐腐蚀性。
一般来说，汽车用的铝合金的Zn作为微量的合金元素，其含量都非常低，例如对比文件1：申请号为201180014792.2公开的《铝合金锻造材及其制造方法》，其Zn的含量为＜0.05 %；对比文件2：申请号为201310612722.8公开的《一种高性能铝合金汽车部件》，其Zn的含量为0.05 -0.1%。现有技术中，Zn主要起到了晶粒细化，适量的添加对于体系的强度和成型性能具有有益效果，为保证发挥其效用，Zn的含量一般在0.05左右，但其添加过量的话，反而会生成粗大晶粒而严重影响成型性，降低体系的耐断裂韧性、耐腐蚀性、延伸率和疲劳特性。
然而，本发明为了解决汽车的高安全性的问题，将Zn 的含量设为6.5-6.6%，但是其带来的缺点需要配合其他工艺来解决，包括均质化热处理工序、挤压工序、双级时效工艺，最终保证铝合金成品的抗拉强度≥400MPa，屈服强度≥380MPa，延伸率≥12%，同时获得较佳的耐腐蚀性。
同时，为了考虑合金的可挤压性，将Cu、Cr、Mn等元素进行了严格的控制，要求这些控制在0.01%以下。
进一步，本发明铝合金型材由下述方法制得，包括：
一、将原材料按照预定的比例配好备用。
二、将原材料熔铸成液态合金，再冷却形成固态圆铸锭。
三、将固态圆铸锭进行均质化热处理，均质化热处理包括先在460-480℃保温15-25h，随后每小时降温20-40℃，降至200℃以下再出炉空冷。
优选的，均质化热处理包括先在465-475℃保温18-22h，随后每小时降温25-35℃，降至200℃以下再出炉空冷。
更佳的，均质化热处理包括先在470℃保温20h，随后每小时降温30℃，降至200℃以下再出炉空冷。
为了获得更好的可挤压性，本发明对均质化热处理进行调整，先在460-480℃保温15-25h，随后每小时降温20-40℃，降至200℃以下再出炉空冷。这样可以在大幅提高抗拉强度、屈服强度的前提下，获得较为优异的型材的可挤压性，可以挤出不同规格、形状复杂、高精高质高难度的实心与空心型材，满足汽车底盘型材的形状相对复杂的制作需求。
四、将棒温为490-500℃的热棒在空气中冷却1-2分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为470-490℃，挤压筒温度为440-450℃。
优选的，将棒温为492-497℃的热棒在空气中冷却1分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为475-485℃，挤压筒温度为442-448℃。
更佳的，将棒温为495℃的热棒在空气中冷却1分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为480℃，挤压筒温度为445℃。
因为汽车底盘用的型材的形状相对复杂，本发明在挤压工序中，将热棒的温度取上限，并且为了获得较好的金相组织，在热棒上机前，需要将热棒在空气中冷却1-2分钟，然后再上机挤压。采用上述挤压工序，既可以获得较为优异的型材的可挤压性，可以挤出不同规格、形状复杂、高精高质高难度的实心与空心型材，满足汽车底盘型材的形状相对复杂的制作需求。而且，还获得良好的金相组织，保证铝合金成品的抗拉强度≥400MPa，屈服强度≥380MPa。
五、将挤压成型的合金型材进行淬火处理，该淬火处理采用常规技术即可。
六、将淬火后的合金型材采用双级时效工艺进行时效处理，双级时效工艺为先在95-102℃保温8-9h，再在147-155℃保温12-14h，得到铝合金型材成品，所述铝合金型材成品的抗拉强度≥400MPa，屈服强度≥380MPa，延伸率≥12%。
优选的，双级时效工艺为先在97-102℃保温8-9h，再在148-152℃保温12-13h。
更佳的，双级时效工艺为先在100℃保温8h，再在150℃保温12h。
现有的时效处理一般采用单级时效工艺，正常为160℃*16小时，但是，本发明创新地采用了双级时效工艺，先在95-102℃保温8-9h，再在147-155℃保温12-14h，并配合优化的配方、均质化热处理工序、挤压工序，方可保证铝合金成品的抗拉强度≥400MPa，屈服强度≥380MPa，延伸率≥12%。同时，还保证了具有良好可挤压性。
需要说明的是，可挤压性是指金属在挤压成形时，工件出现第一条可见裂纹前所达到的最大变形量。
以工业铝型材6063为基准，本发明与工业铝型材6063的技术参数对比如下：
下面以具体实施例对本发明做进一步阐述
实施例1
一、将原材料按照预定的比例配好备用，配方如下：
0.20%Si， 0.20%Fe， 0.01%Cu， 0.01%Mn，1.01%Mg， 0.01%Cr， 6.5%Zn， 0. 15%Ti，0.08%%Zr，其余为Al；
二、将原材料熔铸成液态合金，再冷却形成固态圆铸锭；
三、将固态圆铸锭进行均质化热处理，均质化热处理包括先在460℃保温15h，随后每小时降温20℃，降至200℃以下再出炉空冷；
四、将棒温为490℃的热棒在空气中冷却1分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为470℃，挤压筒温度为440℃；
五、将挤压成型的合金型材进行淬火处理；
六、将淬火后的合金型材采用双级时效工艺进行时效处理，双级时效工艺为先在95℃保温8h，再在147℃保温12h，得到铝合金型材成品。
实施例2
一、将原材料按照预定的比例配好备用，配方如下：
0.10%Si，0.10%Fe， 0.005%Cu， 0.004%Mn，1.03%Mg，0.002%Cr， 6.52%Zn， 0. 12%Ti，0.09%Zr，其余为Al；
二、将原材料熔铸成液态合金，再冷却形成固态圆铸锭；
三、将固态圆铸锭进行均质化热处理，均质化热处理包括先在465℃保温18h，随后每小时降温25℃，降至200℃以下再出炉空冷；
四、将棒温为492℃的热棒在空气中冷却1分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为475℃，挤压筒温度为442℃；
五、将挤压成型的合金型材进行淬火处理；
六、将淬火后的合金型材采用双级时效工艺进行时效处理，双级时效工艺为先在98℃保温8h，再在148℃保温12h，得到铝合金型材成品。
实施例3
一、将原材料按照预定的比例配好备用，配方如下：
0.15%Si， 0.15%Fe， 0.001%Cu， 0.001%Mn，1.05%Mg，0.001%Cr， 6.55%Zn， 0. 11%Ti，0.10%Zr，其余为Al；
二、将原材料熔铸成液态合金，再冷却形成固态圆铸锭；
三、将固态圆铸锭进行均质化热处理，均质化热处理包括先在470℃保温20h，随后每小时降温30℃，降至200℃以下再出炉空冷；
四、将棒温为495℃的热棒在空气中冷却2分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为480℃，挤压筒温度为447℃；
五、将挤压成型的合金型材进行淬火处理；
六、将淬火后的合金型材采用双级时效工艺进行时效处理，双级时效工艺为先在100℃保温8h，再在150℃保温13h，得到铝合金型材成品。
实施例4
一、将原材料按照预定的比例配好备用，配方如下：
0.12%Si， 0.20%Fe， 0.001%Cu， 0.001%Mn，1.06%Mg， 0.005%Cr， 6.56%Zn， 0. 05%Ti， 0.11%Zr，其余为Al；
二、将原材料熔铸成液态合金，再冷却形成固态圆铸锭；
三、将固态圆铸锭进行均质化热处理，均质化热处理包括先在468℃保温22h，随后每小时降温35℃，降至200℃以下再出炉空冷；
四、将棒温为497℃的热棒在空气中冷却1分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为485℃，挤压筒温度为445℃；
五、将挤压成型的合金型材进行淬火处理；
六、将淬火后的合金型材采用双级时效工艺进行时效处理，双级时效工艺为先在100℃保温9h，再在152℃保温13h，得到铝合金型材成品。
实施例5
一、将原材料按照预定的比例配好备用，配方如下：
0.10%Si， 0.10%Fe， 0.01%Cu， 0.01%Mn，1.08%Mg， 0.001%Cr， 6.58%Zn， 0. 05%Ti，0.12%Zr，其余为Al；
二、将原材料熔铸成液态合金，再冷却形成固态圆铸锭；
三、将固态圆铸锭进行均质化热处理，均质化热处理包括先在475℃保温20h，随后每小时降温30℃，降至200℃以下再出炉空冷；
四、将棒温为498℃的热棒在空气中冷却2分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为485℃，挤压筒温度为449℃；
五、将挤压成型的合金型材进行淬火处理；
六、将淬火后的合金型材采用双级时效工艺进行时效处理，双级时效工艺为先在100℃保温9h，再在153℃保温13h，得到铝合金型材成品。
实施例6
一、将原材料按照预定的比例配好备用，配方如下：
0.20%Si， 0.20%Fe， 0.001%Cu， 0.001%Mn，1.10%Mg，0.001%Cr， 6.6%Zn， 0. 15%Ti，0.13%Zr，其余为Al；
二、将原材料熔铸成液态合金，再冷却形成固态圆铸锭；
三、将固态圆铸锭进行均质化热处理，均质化热处理包括先在480℃保温25h，随后每小时降温40℃，降至200℃以下再出炉空冷；
四、将棒温为500℃的热棒在空气中冷却2分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为490℃，挤压筒温度为450℃；
五、将挤压成型的合金型材进行淬火处理；
六、将淬火后的合金型材采用双级时效工艺进行时效处理，双级时效工艺为先在102℃保温9h，再在155℃保温14h，得到铝合金型材成品。
下面对实施例1-6所得的铝合金型材成品做技术检测，结果如下：
综上所述，实施本发明具有如下有益效果：
本发明通过将Mg的含量设定为1.0-1.1%，将Zn的含量设定为6.5-6.5%，同时，为了考虑合金的可挤压性，将Cu、Cr、Mn等元素进行了严格的控制，要求这些控制在0.01%以下。为了获得更好的可挤压性，本发明对均质化热处理进行调整，具体是先在460-480℃保温15-25h，随后每小时降温20-40℃，降至200℃以下再出炉空冷。
因为汽车底盘用的型材的形状相对复杂，本发明在挤压工序中，将热棒的温度取上限，并且为了获得较好的金相组织，在热棒上机前，需要将热棒在空气中冷却1-2分钟，然后再上机挤压。
为了获得最好的综合性能，本发明采用双级时效工艺，具体是先在95-102℃保温8-9h，再在147-155℃保温12-14h，并配合优化的配方、均质化热处理工序、挤压工序，方可保证铝合金成品的抗拉强度≥400MPa，屈服强度≥380MPa，延伸率≥12%，满足汽车底盘型材的形状相对复杂的制作需求，以及满足汽车的高安全性的要求。而且，本发明的成分简单、成本较低、制作工艺简单，可以大范围推广应用，具有广阔的市场前景。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车底盘用高性能铝合金型材，其特征在于，其以重量百分比计的成分如下：
≤0.20%Si，≤0.20%Fe，≤0.01%Cu，≤0.01%Mn，1.01-1.10%Mg，≤0.01%Cr， 6.5-6.6%Zn，≤0. 15%Ti，0.08%-0.13%Zr，其余为Al；
且铝合金型材由下述方法制得，包括：
一、将原材料按照预定的比例配好备用；
二、将原材料熔铸成液态合金，再冷却形成固态圆铸锭；
三、将固态圆铸锭进行均质化热处理，均质化热处理包括先在460-480℃保温15-25h，随后每小时降温20-40℃，降至200℃以下再出炉空冷；
四、将棒温为490-500℃的热棒在空气中冷却1-2分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为470-490℃，挤压筒温度为440-450℃；
五、将挤压成型的合金型材进行淬火处理；
六、将淬火后的合金型材采用双级时效工艺进行时效处理，双级时效工艺为先在95-102℃保温8-9h，再在147-155℃保温12-14h，得到铝合金型材成品，所述铝合金型材成品的抗拉强度≥400MPa，屈服强度≥380MPa，延伸率≥12%。
2.如权利要求1所述的汽车底盘用高性能铝合金型材，其特征在于，其以重量百分比计的成分如下：
≤0.20%Si，≤0.20%Fe，≤0.01%Cu，≤0.01%Mn，1.02-1.08%Mg，≤0.01%Cr， 6.52-6.58%Zn，≤0. 15%Ti，0.08%-0.13%Zr，其余为Al。
3.如权利要求2所述的汽车底盘用高性能铝合金型材，其特征在于，其以重量百分比计的成分如下：
≤0.20%Si，≤0.20%Fe，≤0.001%Cu，≤0.001%Mn，1.03-1.06%Mg，≤0.001%Cr， 6.54-6.56%Zn，≤0. 15%Ti，0.08%-0.13%Zr，其余为Al。
4.如权利要求3所述的汽车底盘用高性能铝合金型材，其特征在于，其以重量百分比计的成分如下：
0.10%Si，0.10%Fe，0.001%Cu，0.001%Mn，1.05%Mg，0.001%Cr，6.55%Zn， 0. 10%Ti，0.01%Zr，其余为Al。
5.如权利要求1所述的汽车底盘用高性能铝合金型材，其特征在于，均质化热处理包括先在465-475℃保温18-22h，随后每小时降温25-35℃，降至200℃以下再出炉空冷。
6.如权利要求5所述的汽车底盘用高性能铝合金型材，其特征在于，均质化热处理包括先在470℃保温20h，随后每小时降温30℃，降至200℃以下再出炉空冷。
7.如权利要求1所述的汽车底盘用高性能铝合金型材，其特征在于，将棒温为492-497℃的热棒在空气中冷却1分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为475-485℃，挤压筒温度为442-448℃。
8.如权利要求7所述的汽车底盘用高性能铝合金型材，其特征在于，将棒温为495℃的热棒在空气中冷却1分钟，将冷却后的热棒安装上挤压机，再将固态圆铸锭通过挤压机进行挤压，形成合金型材，其中，挤压机的模温为480℃，挤压筒温度为445℃。
9.如权利要求1所述的汽车底盘用高性能铝合金型材，其特征在于，双级时效工艺为先在97-102℃保温8-9h，再在148-152℃保温12-13h。
10.如权利要求9所述的汽车底盘用高性能铝合金型材，其特征在于，双级时效工艺为先在100℃保温8h，再在150℃保温12h。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107739861A (zh) * 2017-11-16 2018-02-27 湖南文昌新材科技股份有限公司 一种铝合金的铸造工艺
CN114226482A (zh) * 2021-12-20 2022-03-25 江苏中福铝镁科技有限公司 一种锂电池端板型材及成型方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1264431A (zh) * 1997-07-17 2000-08-23 挪威海德罗公开有限公司 含锆的高耐蚀合金
JP2006316295A (ja) * 2005-05-10 2006-11-24 Furukawa Sky Kk 高温成形用アルミニウム合金押出材およびその高温成形品
CN104018038A (zh) * 2014-05-20 2014-09-03 广东豪美铝业股份有限公司 一种汽车防撞梁用铝合金及其产品制造方法
CN105821353A (zh) * 2016-06-14 2016-08-03 湖南大学 一种提高Al-Zn-Mg合金强度的时效热处理工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1264431A (zh) * 1997-07-17 2000-08-23 挪威海德罗公开有限公司 含锆的高耐蚀合金
JP2006316295A (ja) * 2005-05-10 2006-11-24 Furukawa Sky Kk 高温成形用アルミニウム合金押出材およびその高温成形品
CN104018038A (zh) * 2014-05-20 2014-09-03 广东豪美铝业股份有限公司 一种汽车防撞梁用铝合金及其产品制造方法
CN105821353A (zh) * 2016-06-14 2016-08-03 湖南大学 一种提高Al-Zn-Mg合金强度的时效热处理工艺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107739861A (zh) * 2017-11-16 2018-02-27 湖南文昌新材科技股份有限公司 一种铝合金的铸造工艺
CN114226482A (zh) * 2021-12-20 2022-03-25 江苏中福铝镁科技有限公司 一种锂电池端板型材及成型方法

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