[发明专利]一种汽车用铝合金控制臂性能提升的工艺方法

说明书

本发明属于铝合金工艺技术领域，涉及一种汽车用铝合金控制臂性能提升的工艺方法，铝合金铸锭合金成分：Si：1.15～1.25％、Fe：0.18～0.25％、Cu≤0.1％、Mn：0.8～0.9％、Mg：0.9～1.0％、Cr：0.1～0.2％、Ni≤0.05％、Zn≤0.05％、Ti：0.03‑0.08％，其他单种元素≤0.03％，其他元素总和≤0.1％，挤压机选用75MN卧式挤压机，截面形状与“T”相似，模具加热温度450～500℃，挤压筒加热温度420～460℃，铸锭加热温度480～510℃，挤压速度1～3m/min，挤压比14.7，采用水雾冷却方式，经固溶热处理(545℃±5℃×2h)后，型材低倍组织无粗晶，固溶后经时效热处理后性能满足协议标准。

技术领域

本发明属于铝合金工艺技术领域，涉及一种汽车用铝合金控制臂性能提升的工艺方法。

背景技术

由于资源的紧缺及环境的污染，汽车轻量化已成为业内各家企业所关注的焦点。因此，具有较高强度、密度仅有铁三分之一的铝则成为汽车轻量化材料的最佳选择。

现今，在汽车底盘总成件中，控制臂类零部件已广泛使用铝合金替代钢制材料，由此带来的工艺革新可想而知。基于铝合金焊接成本较高，控制臂的制造工艺从原先钢板的冲压焊接转变为铝合金挤压型材、切材、压弯型材、切边冲孔到整形等。虽然这种方法已达到了底盘轻量化的目的并尽可能的减少了工艺成本，但中间工序较多，无论是模具制造、维护成本或者人力与能源的消耗都是不言而喻的。

汽车后桥铝合金控制臂的加工工艺一般如下：首先需要进行铝合金原材料的挤压，从而得到所需的截面形状；其次，再根据产品的长度尺寸将挤压型材锯断；之后，为提高产品局部强度及符合产品装配尺寸，利用冲压设备进行模压以达到加工硬化及预成型的目的；最终，再进行切边冲孔、整形以完成产品最终尺寸的加工。

汽车用铝合金控制臂的实际生产中多以挤压圆棒H112状态供货，T6状态验收，6082铝合金采用水冷的冷却方式，经固溶热处理后，低倍组织有1～2mm的粗晶环，客户后期锻造成控制臂粗晶环增大，控制臂的力学性能降低。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决汽车用铝合金控制臂通过挤压圆棒供货，圆棒型材的心部与边部温差大导致固溶热处理后的型材低倍组织有粗晶环产生的问题，提供一种汽车用铝合金控制臂性能提升的工艺方法，制备的异型材较圆棒固溶热处理时心部与边部温差小，型材低倍组织无粗晶产生。

为达到上述目的，本发明提供一种汽车用铝合金控制臂性能提升的工艺方法，包括如下步骤：

A、配料：铝合金铸锭按照如下质量百分比配料：Si：1.15～1.25％、Fe：0.18～0.25％、Cu≤0.1％、Mn：0.8～0.9％、Mg：0.9～1.0％、Cr：0.1～0.2％、Ni≤0.05％、Zn≤0.05％、Ti：0.03～0.08％，其他单种元素≤0.03％，其他元素总和≤0.1％，余量为Al；

B、熔炼：将配制好的铝合金原料置于熔炼炉中熔炼为液态铝合金，将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭；

C、均匀化处理：将熔铸后的铝合金铸锭均匀化处理；

D、挤压成型：将均匀化处理的铝合金铸锭置于挤压机模具中挤压，得到T形铝合金型材，其中，模具的加热温度为450～500℃，挤压筒加热温度420～460℃，铝合金铸锭加热温度480～510℃，挤压机挤压速度为1.0～3.0m/min，挤压比为14.5～15；

E、淬火处理：将挤压后的T形铝合金型材进行淬火处理，淬火方式为水雾冷却；

F、固溶热处理：将淬火处理后的T形铝合金型材进行固溶热处理，固溶热处理的温度为545±5℃，固溶热处理时间为2～3h；

G、人工时效：将固溶热处理后的T形铝合金型材进行时效热处理；