一种汽车油箱用镁合金型材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车油箱用镁合金型材，该镁合金型材按质量百分比计包括以下组分：Al：8‑15%，Mn：2‑4%，Zn：10‑13%，Ni：1‑3%，Ca：7‑9%，Cu：1‑3%，Sc：1‑3%，P：0.2‑0.3%，Zr：1‑3%，B：2‑4%，V：0.1‑0.4%，Nb：0.002‑0.004%，So：2‑5%，C：0.01‑0.03%，Co：2‑4%，Fe：0.2‑0.5%，稀土元素0.5‑0.8%，其余为Mg；本发明专利技术还涉及一种汽车油箱用镁合金型材的制备方法，该制备方法简单易行，制备出的油箱具有良好的抗腐蚀性能，使用寿命长，成本低廉。

Method for preparing magnesium alloy profiles for automobile fuel tank

The invention discloses a magnesium alloy fuel tank, the magnesium alloy in weight percentage comprises the following components: Al:8 Mn:2 15%, 4%, 13% Ni:1 3% Zn:10,, Ca:7 9%, Cu:1 3%, Sc:1 3%, P:0.2 0.3% Zr:1 3%,, B:2 4%, V:0.1 0.4%, Nb:0.002 0.004%, So:2 5%, C:0.01 0.03%, Co:2 4%, Fe:0.2 0.5%, rare earth elements 0.5 0.8%, the rest is Mg; the invention also relates to a method for preparing magnesium alloy profiles for automobile fuel tank, the preparation method is simple and feasible, prepared the tank has good corrosion resistance, long service life, low cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车配件，具体涉及一种汽车油箱用镁合金型材的制备方法。
技术介绍
汽车燃油箱是汽车油箱的全称，当前，随着汽车工业的发展和国内汽车工业的振兴，各大汽车生产企业对汽车燃油箱的需求呈明显增长趋势，汽车燃油箱按种类划分，大致可以分为：1、金属汽车燃油箱（包括铁制油箱，铝制油箱，铝镁合金燃油箱等）、2、其他汽车燃油箱（包括塑料汽车燃油箱和其他合成金属燃油箱等）；这些油箱在使用时耐腐蚀性差，使用寿命短，成本高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种汽车油箱用镁合金型材的制备方法，该制备方法简单易行，制备出的油箱具有良好的抗腐蚀性能，使用寿命长，成本低廉。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是：一种汽车油箱用镁合金型材，该镁合金型材按质量百分比计包括以下组分：Al：8-15%，Mn：2-4%，Zn：10-13%，Ni：1-3%，Ca：7-9%，Cu：1-3%，Sc：1-3%，P：0.2-0.3%，Zr：1-3%，B：2-4%，V：0.1-0.4%，Nb：0.002-0.004%，So：2-5%，C：0.01-0.03%，Co：2-4%，Fe：0.2-0.5%，稀土元素0.5-0.8%，其余为Mg；稀土元素按重量百分比计包括以下组分：Ce：8-10%，Nd：15-18%，Gd：10-15%，Pr：11-13%，Yb：3-5%，La：12-15%，Sm：10-15%，余量为其余镧系元素。本专利技术进一步限定的技术方案为：前述汽车油箱用镁合金型材，该镁合金型材按质量百分比计包括以下组分：Al：8%，Mn：2%，Zn：10%，Ni：1%，Ca：7%，Cu：1%，Sc：1%，P：0.2%，Zr：1%，B：2%，V：0.1%，Nb：0.002%，So：2%，C：0.01%，Co：2%，Fe：0.2%，稀土元素0.5-0.8%，其余为Mg；稀土元素按重量百分比计包括以下组分：Ce：8%，Nd：15%，Gd：10%，Pr：11%，Yb：3%，La：12%，Sm：10%，余量为其余镧系元素。前述汽车油箱用镁合金型材，该镁合金型材按质量百分比计包括以下组分：Al：15%，Mn：4%，Zn：13%，Ni：3%，Ca：9%，Cu：3%，Sc：3%，P：0.3%，Zr：3%，B：4%，V：0.4%，Nb：0.004%，So：5%，C：0.03%，Co：4%，Fe：0.5%，稀土元素0.5-0.8%，其余为Mg；稀土元素按重量百分比计包括以下组分：Ce：10%，Nd：18%，Gd：15%，Pr：13%，Yb：5%，La：15%，Sm：15%，余量为其余镧系元素。前述汽车油箱用镁合金型材，该镁合金型材按质量百分比计包括以下组分：Al：12%，Mn：3%，Zn：12%，Ni：2%，Ca：8%，Cu：2%，Sc：2%，P：0.25%，Zr：2%，B：3%，V：0.2%，Nb：0.003%，So：4%，C：0.02%，Co：3%，Fe：0.4%，稀土元素0.6%，其余为Mg；稀土元素按重量百分比计包括以下组分：Ce：9%，Nd：16%，Gd：13%，Pr：12%，Yb：4%，La：13%，Sm：13%，余量为其余镧系元素。上述汽车油箱用镁合金型材的制备方法，按以下具体步骤操作：（1）根据汽车油箱的形状以石英砂、水玻璃和膨润土为造型材料混制出相应的铸型，并在铸型上开有浇口，然后将铸型用暖风进行哄吹，然后置于烘炉中在150-190℃下进行烘干，待用；（2）开启熔炼炉预热10-15min，将上述化学成份作为原料加入其中的Mg、Al、Mn、Ni、Sc、P、Zr、C、Fe及Co，按照所述组分含量进行调配，将原料放置在石墨坩埚内，然后将装有原料的石墨坩埚放入预热好的熔炼炉中，同时通入SF6和CO2混合保护气体；往熔炼炉中加入Zn、Cu、Ca、B、V、Nb、So及稀土元素，在800-900℃下熔炼，待合金元素完全熔化后，搅拌10-15min，保持720℃静置20-30min；将合金液浇入预热到200-300℃的铸型中，得到铸锭；（3）对得到铸锭用砂纸进行打磨，然后用丙酮对打磨后的表面进行清洗，然后自然晾干，晾干后对得到铸锭表面进行喷砂粗化处理，喷砂后用压缩空气对得到铸锭进行喷吹处理，然后再次用丙酮清洗得到铸锭的表面，自然晾干后对得到铸锭加热至80-95℃，保温5-10min待用；（4）对处理后的铸锭进行热处理工艺，具体操作如下：a退火，将铸锭炉热至300-400℃时保温9-11min，然后炉冷却至250-260℃，随后打开炉门继续缓冷至100-150℃出炉空冷至室温；b淬火，将步骤a中退火后的铸锭缓慢炉热至400-420℃并保温0.5-1h，再次炉热至450-460℃后用高压喷射水铸锭快速降温；c回火，将经淬火后的铸锭在室温下再次入炉并炉热至220-240℃后保温10-15min后出炉经冷却工序冷却至室温；（5）将热处理后的铸锭经车床去皮后得到坯料，对坯料进行锻造，并自然冷却到室温得到半成品；（6）对半成品进行逐个检查，剔除表面有缺陷的棒材，将检验合格的即为成品，最终入库。上述汽车油箱用镁合金型材的制备方法，冷却工序包括第一道冷却工序和第二道冷却工序具体操作为：第一道冷却工序为：在冷却床上对铸锭进行空气冷却，先以每秒5-8℃的冷却速度将铸锭冷却到100-150℃，然后再缓慢冷却到室温；第二道冷却工序为：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以2.8-3.5℃/s的冷却速率将半成品水冷至80-90℃，然后空冷至70-75℃，再采用水冷以3.0-3.7℃/s的冷却速率将铸锭水冷至20-30℃，最后空冷至室温。本专利技术的有益效果是：本专利技术中的镁合金板块的原料中含有少量的Ni、Sc，Cu成本低，可降低镁合金的热敏感性，提高合金的可焊性，延长了使用寿命；镁合金原料中添加了稀土元素，稀土元素因具有独特的核外电子排布，在冶金过程中它可以改善组织,提高合金的室温和高温性能,增强合金耐烛性，镁合金中添加稀土元素Ce可提高合金初期溶化温度，Nd实现动态析出而阻止晶粒长大，从而提高挤压后的力学性能，Gd、Ce提高了合金初期熔化温度，提高了镁合金的延伸率和挤压速度，镁合金的高质量保证了表面处理过程中的稳定性，及处理后得到的涂层的耐腐蚀性，保证了最终制备的涂层高质量。本专利技术一开始使用丙酮清洗铸锭的表面，因镁合金铸锭极易氧化，表面易形成氧化镁，这层氧化镁疏松，如未进行好的表面处理，会导致中间层与基体的结合力差，起不到防腐蚀的作用，所以本专利技术先用丙酮清洗表面，目的是除去试样表面的所有污垢，如氧化皮、油渍、油漆及其它污物，关键是除去能够严重影响涂层与基体间结合强度的试样表面和渗入其中的油脂；其次涂层与基体的结合强度和基体表面的清洁度有关，。回火后冷却，通过水冷与空冷结合的方法，先以较快的冷却速度水冷，然后进行空冷，最后再通过较慢的水冷冷却至室温，不仅可提铸锭的抗水蚀能力，而且可以使组织更为均匀稳定，极少出现气孔及沙眼，保证了铸锭的抗腐蚀性能，起到了意想不到的技术效果。合金化是提高镁合金性能的有效途径之一，稀土元素因具有独特的核外电子排布,在冶金过程中它可以净化馆体,改善组织,提高合金的室温和高温性能,增强合金耐烛性，镁合金中添加稀土元素Ce可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车油箱用镁合金型材，其特征在于：该镁合金型材按质量百分比计包括以下组分：Al：8‑15%，Mn：2‑4%，Zn：10‑13%，Ni：1‑3%，Ca：7‑9%，Cu：1‑3%，Sc：1‑3%，P：0.2‑0.3%，Zr：1‑3%， B：2‑4%，V：0.1‑0.4%，Nb：0.002‑0.004%，So：2‑5%，C：0.01‑0.03%，Co：2‑4%，Fe：0.2‑0.5%，稀土元素0.5‑0.8%，其余为Mg；所述的稀土元素按重量百分比计包括以下组分：Ce：8‑10%，Nd：15‑18%，Gd：10‑15%，Pr：11‑13%，Yb：3‑5%，La：12‑15%，Sm：10‑15%，余量为其余镧系元素。

【技术特征摘要】
1.一种汽车油箱用镁合金型材，其特征在于：该镁合金型材按质量百分比计包括以下组分：Al：8-15%，Mn：2-4%，Zn：10-13%，Ni：1-3%，Ca：7-9%，Cu：1-3%，Sc：1-3%，P：0.2-0.3%，Zr：1-3%，B：2-4%，V：0.1-0.4%，Nb：0.002-0.004%，So：2-5%，C：0.01-0.03%，Co：2-4%，Fe：0.2-0.5%，稀土元素0.5-0.8%，其余为Mg；所述的稀土元素按重量百分比计包括以下组分：Ce：8-10%，Nd：15-18%，Gd：10-15%，Pr：11-13%，Yb：3-5%，La：12-15%，Sm：10-15%，余量为其余镧系元素。2.根据权利要求1所述的汽车油箱用镁合金型材，其特征在于：该镁合金型材按质量百分比计包括以下组分：Al：8%，Mn：2%，Zn：10%，Ni：1%，Ca：7%，Cu：1%，Sc：1%，P：0.2%，Zr：1%，B：2%，V：0.1%，Nb：0.002%，So：2%，C：0.01%，Co：2%，Fe：0.2%，稀土元素0.5-0.8%，其余为Mg；所述的稀土元素按重量百分比计包括以下组分：Ce：8%，Nd：15%，Gd：10%，Pr：11%，Yb：3%，La：12%，Sm：10%，余量为其余镧系元素。3.根据权利要求1所述的汽车油箱用镁合金型材，其特征在于：该镁合金型材按质量百分比计包括以下组分：Al：15%，Mn：4%，Zn：13%，Ni：3%，Ca：9%，Cu：3%，Sc：3%，P：0.3%，Zr：3%，B：4%，V：0.4%，Nb：0.004%，So：5%，C：0.03%，Co：4%，Fe：0.5%，稀土元素0.5-0.8%，其余为Mg；所述的稀土元素按重量百分比计包括以下组分：Ce：10%，Nd：18%，Gd：15%，Pr：13%，Yb：5%，La：15%，Sm：15%，余量为其余镧系元素。4.根据权利要求1所述的汽车油箱用镁合金型材，其特征在于：该镁合金型材按质量百分比计包括以下组分：Al：12%，Mn：3%，Zn：12%，Ni：2%，Ca：8%，Cu：2%，Sc：2%，P：0.25%，Zr：2%，B：3%，V：0.2%，Nb：0.003%，So：4%，C：0.02%，Co：3%，Fe：0.4%，稀土元素0.6%，其余为Mg；所述的稀土元素按重量百分比计包括以下组分：Ce：9%，Nd：16%，Gd：13%，Pr：12%，Yb：4%，La：13%，S...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，冉宏敏，汪海涛，
申请(专利权)人：苏州纽东精密制造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32