一种车身用原位纳米强化铝合金挤压材及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铝基复合材料，特指一种车身用原位纳米强化铝合金挤压材及制备方法。该方法采用原位合成技术，以含生成陶瓷相增强体元素的混合粉剂作为反应物，通过施加物理场在铝熔体内直接合成制备纳米增强颗粒，并加入稀土中间合金，制得复合材料半连铸棒；然后对铸棒进行热挤压变形，再进行T4P+人工时效热处理，最后获得车身用挤压型材。本发明专利技术制备的车身挤压型材具有较高的强度、抗疲劳性和抗冲击性以及出色的成形性能，解决了强塑性倒置的关系，提高整车的安全性能，发生碰撞时减少乘客受伤的风险，有助于推动原位纳米颗粒增强铝基复合材料在汽车轻量化技术领域的工程化应用。

An in-situ nano reinforced aluminum alloy extrusion material for body use and its preparation method

The invention relates to an aluminum matrix composite material, in particular to an in situ nano - reinforced aluminum alloy extrusion material for body use and a preparation method. This method adopts in-situ synthesis technology to generate ceramic phase reinforced mixed powder containing elements as reactants, by applying physical field in aluminum melt in the direct synthesis of nano particles, and the addition of rare earth alloy, prepared composite semi continuous casting rod; then casting rod by hot extrusion, and then T4P+ artificial aging heat treatment, finally get the body with extrusion. The prepared body extrusion has high strength, fatigue resistance and impact resistance and excellent formability, solve the relationship between the strength and ductility of the inverted, improving vehicle safety performance, reduce the risk of injuries to passengers when the collision occurs, will help to promote the in situ nano particle reinforced aluminum matrix composite engineering application the material in the technical field of automobile lightweight.

【技术实现步骤摘要】
一种车身用原位纳米强化铝合金挤压材及制备方法
本专利技术涉及一种铝基复合材料，特指一种车身用原位纳米强化铝合金挤压材及制备方法。
技术介绍
世界汽车工业正面临着越来越严峻的问题，主要涉及能源、环境和安全。世界节能与环境协会的研究报告指出：汽车自重每减少10％，燃油消耗可降低6％-8％，排放降低5％-6％。而燃油消耗每减少1升，CO2排放量减少2.45kg。目前全球汽车的碳排放量已达到各种碳排放总量的25％。国际先进汽车企业已通过选用轻量化材料在实现整车轻量化方面取得巨大进展，而铝合金材料是目前首选的轻量化材料。6000系铝合金由于具有中高等强度，良好的成形性及耐蚀性，且焊接性好，烘烤后表面质量高，可进行热处理强化，是目前汽车车身轻量化的关键材料，以6016，6111，6022，6005A为代表的铝材已经在国外制造的汽车车身外板上得到了越来越广泛的应用。中国专利20100199928.9公开了一种提高6111铝合金汽车板冲压成形性的加工处理方法，将半连续铸造产生的6111合金铸锭经220℃-425℃热处理8h-15h，然后随炉升温进行均匀化处理，再进行热轧，提高了冲压成形性及烤漆强度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车身用原位纳米强化铝合金挤压材的制备方法，其特征在于：将含生成陶瓷相增强体元素的粉体作为反应物，采用熔体直接反应法并同时在反应过程中施加声磁耦合场合成纳米增强颗粒，然后加入中间合金，制得复合材料半连续铸棒，然后进行双级均匀化处理，将处理后的铝合金铸棒依次进行热挤压加工和后续的热处理，最后制备出车身材料挤压件。

【技术特征摘要】
1.一种车身用原位纳米强化铝合金挤压材的制备方法，其特征在于：将含生成陶瓷相增强体元素的粉体作为反应物，采用熔体直接反应法并同时在反应过程中施加声磁耦合场合成纳米增强颗粒，然后加入中间合金，制得复合材料半连续铸棒，然后进行双级均匀化处理，将处理后的铝合金铸棒依次进行热挤压加工和后续的热处理，最后制备出车身材料挤压件。2.如权利要求1所述的一种车身用原位纳米强化铝合金挤压材的制备方法，其特征在于：所述的含生成陶瓷相增强体元素的粉体为：(1)氟锆酸钾(K2ZrF6)和氟硼酸钾(KBF4)，其质量比为：25-27：37-40，粉体加入量为铝合金基体重量的10-35％；(2)碳酸铈，粉体加入量为铝合金基体重量的5-20％或(3)硼砂和氟锆酸钾，其质量比为：5-7：10-15，粉体加入量为铝合金基体的15-40％。3.如权利要求1所述的一种车身用原位纳米强化铝合金挤压材的制备方法，其特征在于：所述的熔体直接反应法的反应温度控制在780-870℃。4.如权利要求1所述的一种车身用原位纳米强化铝合金挤压材的制备方法，其特征在于：所述的声磁耦合场，为高频脉冲磁场和高能超声场。高频脉冲磁场，频率为15-30Hz，磁力电流为180-240A；高能超声场，功率为1000-1500W，频率为15-22kHz。5.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉涛，陶然，陈刚，怯喜周，浦俭英，李其荣，
申请(专利权)人：江苏大学，亚太轻合金南通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32