一种铝合金的半挂车鞍体座的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于半挂车鞍体座的6061铝合金，所述铝合金中包括：Cu:0～0.20,Fe:0～0.50,Mg:1.00～1.20,Si:0.4～0.8,Mn:0～0.15,Cr:0.20～0.35,Zn:0～0.25,Ti:0～0.15,余量为Al；基于该铝合金的半挂车鞍体座的制备方法包括，模具预热、挤压、棒料锯切、棒料加热、锻造得鞍体座半成品、喷砂处理、热处理、机加工、表面钝化处理。采用本申请的铝合金材料制备的半挂车鞍体座可以实现汽车零部件的轻量化，同时满足耐腐蚀、耐高温、消除内应力，增强机械强度，避免鞍体座的磨损、磕碰剐蹭导致保护层破裂，延长使用寿命。延长使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金的半挂车鞍体座的制备方法


[0001]本专利技术汽车零部件加工领域，特别是涉及一种铝合金半挂车鞍体座及其制备方法。
技术背景
[0002]半挂车鞍体座也称作半挂车鞍式牵引座、半挂车牵引鞍座，作为半挂车中重要的配件，其质量将会直接影响半挂车的安全。对于半挂车鞍体座的制造材料方面，目前全球都在向着轻量化、安全性、环保性这三个趋势发展。铝合金由于具有重量轻、强度大、精度高、导热性好等许多优点，已被广泛应用于汽车零部件领域。
[0003]现有的大部分半挂车鞍体座制造企业都是采用钢件板材折弯焊接工艺来生产鞍体座的，但现有技术中采用的焊接技术，存在应力，影响鞍体座的使用寿命，钢材密度大，也不利于轻量化及节能减排。

技术实现思路

[0004]基于以上问题，本专利技术旨在提供适用于半挂车鞍体座的铝合金材料，并基于该铝合金材料，提供一种制备铝合金半挂车鞍体座的方法。本专利技术的铝合金半挂车鞍体座的表面形成钝化膜，提高了其耐腐蚀性，又因其材料特性，避免了鞍体座的磨损、磕碰、剐蹭导致保护层破裂。制备的铝合金半挂车鞍体座既能实现汽车零部件的轻量化，同时满足耐腐蚀、耐高温、消除内应力，增强机械强度，避免鞍体座的磨损、破裂，延长使用寿命。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于半挂车鞍体座的6061铝合金材料，使用现有锻造铝合金材质(6061)，所述鞍体座外表面通过钝化处理，使产品表面产生一层保护膜而成。所述的铝合金材料按质量百分比，包括以下合金元素：Cu:0.15～0.40,Fe:0～0.70,Mg:0.80～1.20,Si:0.4～0.8,Mn:0～0.15,Cr:0.04～0.35,Zn:0～0.25,Ti:0～0.15,余量为Al及不可避免的杂质元素。
[0006]优选地，铝合金材料按质量百分比计，包括以下合金元素：
[0007]Cu:0～0.20,Fe:0～0.50,Mg:1.00～1.20,Si:0.4～0.8,Mn:0～0.15,Cr:0.20～0.35,Zn:0～0.25,Ti:0～0.15,余量为Al。
[0008]进一步的，优选该半挂车鞍体座的6061铝合金材料包括：
[0009]Cu:0.0229,Fe:0.1028,Mg:1.1186,Si:0.6717,Mn:0.1048,Cr:0.2510,Zn:0.0061,Ti:0.0171,余量为Al。
[0010]本专利技术还提供了一种基于6061铝合金材料锻件的铝合金半挂车鞍体座的制备方法，本专利技术的制备方法包括，模具预热、棒料锯切、棒料加热、锻造得鞍体座半成品、喷砂处理、热处理、机加工、表面钝化处理。
[0011]进一步地，表面钝化处理是，将工件表面清洗脱脂，让基体金属充分裸露出来，去除表面氧化膜并使其表面钝化以增强鞍体座的耐腐蚀性。
[0012]进一步地，喷砂处理为通过0.5mm的不锈钢钢丸去除表面脱模剂及氧化皮。
[0013]进一步地，热处理过程包括固溶处理、淬火、时效处理。具体为固溶温度为535～545℃，固溶时间为3h；淬火温度为65～75℃，保持时间为2
‑
3min，时效温度为175～185℃，时效时间为6h。
[0014]一个较为具体的6061铝合金半挂车鞍体座的制备方法，具体包括：
[0015]步骤一、模具预热：将模具在483～497℃的模具炉中预热6h以上；
[0016]步骤二、棒料锯切：将棒料截成重量为55～56Kg的短棒；产品切面垂直度小于1
°
；产品重量误差
±
0.5Kg。
[0017]步骤三、棒料加热：将步骤二锯切的棒料在545～555℃的加热炉中预热185～240min；
[0018]步骤四、棒料锻造：使用6000T压力锻造机的棒料正反面进行预锻，锻成饼状，最后通过8000T压力锻造机将鞍体座造型锻造成形，得鞍体座半成品；
[0019]步骤五、喷砂处理：通过0.5mm的不锈钢钢丸去除鞍体座半成品表面脱模剂及氧化皮；
[0020]步骤六、热处理：将喷砂处理后的鞍体座半成品进行固溶处理，固溶温度为535～545℃，固溶时间为3h，之后在淬火温度为65～75℃，保持时间2～3min，淬火后时效处理，时效温度为175～185℃，时效时间为6h；
[0021]步骤七、机加工：对鞍体座底平面进行铣平，随后对其侧面造型及正面孔位进行加工；
[0022]步骤八、表面钝化处理：对机加工成品先进行清洗脱脂钝化处理，将工件表面清除干净让基体金属充分裸露出来，去除表面氧化膜并使其表面钝化以增强鞍体座的耐腐蚀性。
[0023]进一步地，表面钝化处理的具体实施如下：用自来水洗去除工件表面铝屑、灰尘，喷压设定1.0
‑
1.5kg/cm2；用强碱性脱脂剂(PST
‑
212)去除工件表面灰尘、铝屑及油脂，喷压设定1.0
‑
1.5kg/cm2；用自来水洗去除工件表面碱液，喷压设定1.0
‑
1.5kg/cm2；用酸洗液(PT
‑
2)去除工件表面氧化膜，用于铝合金表面出光和控制性侵蚀的浓缩性液体，喷压：0.6
‑
0.9kg/cm2；用纯水洗，清洗工件表面，喷压：1.0
‑
1.5kg/cm2，电导率≤50μs/cm。
[0024]本专利技术铝合金组分设计原理：
[0025]一般来说镁可以改变合金的硬度在热处理中主要起固溶强化和时效硬化的作用，钛影响铝合金的细化，铬一方面能消除铁的一部分有害作用，另一方面又形成复杂耐热相从而提高它的高温性能，成分控制对产品的强度和材料性能至关重要。
[0026]与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:
[0027]使用6061铝合金材质，优化内部金属元素配比，充分考虑了：
[0028]1、Mg对形成Mg2Si(是热处理时效处理后形成的主要强化相)硬质点金相结构必不可少的。
[0029]2、Ti，有效的晶粒细化元素，使组织的晶粒细化，提高机械性能。
[0030]3、Cr，一方面能消除Fe的一部分有害作用，另一方面又形成复杂耐热相从而提高它的高温性能。
[0031]4、在材质的筛选和配伍组合基础上，本专利技术采用钝化处理，使表面形成保护膜，实现对铝合金防护的目的，大大提高了鞍体座的耐腐蚀性和耐高温性。通过一系列的热处理
工艺使铝合金内部应力消失，达到了分子间的熔融一体。
[0032]5、本申请的一种铝合金半挂车鞍体座，发挥了铝合金密度小，同体积下与钢件相比更轻，达到轻量化以及降低能耗的目的。同时采用锻造、热处理等关键步骤，旨在形成分子间熔融一体，避免了焊接导致的内应力，同时各种金属组分的配比与加工工艺的结合，实现了耐高温、耐腐蚀、高机械强度、消除内应力。热处理和表面钝化处理增加了产品耐磕碰耐剐蹭性能，增加使用寿命。
具体实施方式
[0033]下面将通过具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于半挂车鞍体座的6061铝合金，其特征在于，按质量百分比计，所述铝合金中包括：Cu:0～0.20,Fe:0～0.50,Mg:1.00～1.20,Si:0.4～0.8,Mn:0～0.15,Cr:0.20～0.35,Zn:0～0.25,Ti:0～0.15,余量为Al。2.根据权利要求1所述的一种用于半挂车鞍体座的6061铝合金，其特征在于，按质量百分比计，所述铝合金中包括Cu:0.0229,Fe:0.1028,Mg:1.1186,Si:0.6717,Mn:0.1048,Cr:0.2510,Zn:0.0061,Ti:0.0171,余量为Al。3.一种基于权利要求1或2所述的6061铝合金材料的铝合金半挂车鞍体座的制备方法，其特征在于，主要步骤包括，模具预热、棒料锯切、棒料加热、锻造得鞍体座半成品、喷砂处理、热处理、机加工、表面钝化处理。4.根据权利要求3所述的一种铝合金半挂车鞍体座的制备方法，其特征在于，所述表面钝化处理是将工件表面清洗脱脂，让基体金属充分裸露出来，去除表面氧化膜并使其表面钝化以增强鞍体座的耐腐蚀性。5.根据权利要求3所述的一种铝合金半挂车鞍体座的制备方法，其特征在于，所述喷砂处理为通过0.5mm的不锈钢钢丸去除表面脱模剂及氧化皮。6.根据权利要求3所述的一种铝合金半挂车鞍体座的制备方法，其特征在于，热处理过程包括固溶处理、淬火、时效处理。7.根据权利要求6所述的一种铝合金半挂车鞍体座的制备方法，其特征在于，所述固溶温度为535～545℃，固溶时间为3h；淬火温度为65～75℃，保持时间为2～3min，时效温度为175～185℃，时效时间为6h。8.根据权利要求3所述的一种铝合金半挂车鞍体座的制备方法，其特征在于，制备方法具体包括：步骤一、模具预热：将模具在483～...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝宗超，马青梅，刘杰，杜凤义，潘雅楠，李云赫，
申请(专利权)人：天津立中轻合金锻造有限公司，
类型：发明
国别省市：