[发明专利]一种汽车排气管用铝合金材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种汽车排气管用铝合金材料的制备方法，属于铝合金制备技术领域。

背景技术

排气管为了减振降噪、方便安装和延长排气消声系统寿命的作用的装置，它安装在发动机排气岐管和消声器之间，使整个排气系统呈挠性联接。排气管主要用于轻型车、微型车和客车，摩托车，排气管结构是双层波纹管外覆钢丝网套，两端直边段外套卡环的结构，为使消声效果更佳，波纹管内部可配伸缩节或网套。排气管的主要材质是不锈钢，卡套和接管材质可为不锈钢或镀铝钢。

随着我国经济持续快速增长，人们的生活水平也越来越高，尤其是汽车已经成为当今社会居民新的消费热点。当前，节能减排已经成为汽车行业竞争的利器，因此汽车的排气系统也就越发的重要，而在铁合金中加入少量的Mn、Nb等元素，使铁合金具有良好的深冲性，并能改善排气系统的其他性能。在当今汽车材料向轻量化、节能、环保方向发展的今天，具有广阔的发展空间；汽车排气管处在汽车后端，所处的工作环境温度很高，对耐热性、抗冲击性和抗腐蚀性要求很高，这些构件借助于压力加工由钢板而制造，因此要求母材钢板具有压力成形性。另一方面，使用的环境温度也逐年提高，有必要增加Cr、Mo、Nb等合金元素的添加量而提高高温强度、抗氧化性以及热疲劳特性等。目前汽车排气管用铝合金材料还存在抗弯折性能差的缺陷，因此，发明一种抗弯折性能好的用铝合金制得汽车排气管道对铝合金制备技术领域具有积极意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对汽车排气管用铝合金材料抗弯折性能差的缺陷，提供了一种汽车排气管用铝合金材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种汽车排气管用铝合金材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）取玄武岩放入磨石机中粉碎，得到玄武岩磨料，将玄武岩磨料置于带有漏嘴的刚玉坩埚中，将刚玉坩埚移入电阻炉中，通电升温，保温熔融，得到玄武岩熔融料，将漏嘴打开，用牵引棒牵引拉丝玄武岩熔融料，得到玄武岩纤维；

（2）取200～220mL正硅酸乙酯与300～350mL无水乙醇混合放入烧杯中，向烧杯中加入60～80mL盐酸，用磁力搅拌器搅拌，得到二氧化硅溶胶，向二氧化硅溶胶中加入20～30mL聚乙烯醇，室温下陈化，得到二氧化硅溶胶前驱体；

（3）将玄武岩纤维浸入二氧化硅前驱体中，得到浸渗处理液，用超声仪对浸渗处理液进行超声处理，得到超声处理液，用干净的镊子将玄武岩纤维竖直向上提拉，得到涂膜纤维，将涂膜纤维放入烘箱中，加热升温，干燥后，放入电阻炉中，通电升温，烧结，得到镀硅玄武岩纤维；

（4）按重量份数计，对坩埚电阻炉加热升温，先向坩埚电阻炉中加入4～5份氯化铝后，保温，继续加入80～90份铝锭，升温，保温，待铝锭熔融成铝液，再向铝液中投入10～15份二氧化钛、5～10份镍，保温熔融得到铝合金熔体；

（5）按重量份数计，将20～30份镀硅玄武岩纤维竖直插入半开式的排气管模具中，将排气管模具放入烘箱中升温预热，取出排气管模具，在氩气保护下，向排气管模具中浇注铝合金熔体，盖上模具的压头，将模具放入压力机下压铸，将模具放入水中退火，直至模具冷却至常温，脱模得到汽车排气管用铝合金材料。

步骤（1）所述的粉碎时间为3～4h，漏嘴直径为8～10mm，升温速率为20～25℃/min，通电升温后温度为1350～1400℃，保温熔融时间为20～25min，玄武岩纤维的直径为6～8m。

步骤（2）所述的盐酸的质量分数为10%，磁力搅拌器转速为400～450r/min，搅拌时间为1～2h，聚乙烯醇的质量分数为5%，室温下陈化时间为20～24h。

步骤（3）所述的超声处理时间为15～18min，控制超声仪功率为200～250W，竖直向上提拉的速率为3～4mm/s，加热升温后温度为70～80℃，干燥时间为3～4h，通电升温后温度为500～550℃，烧结时间为3～4h。

步骤（4）所述的对坩埚电阻炉加热升温后温度为500～520℃，保温时间为10～12min，升温后温度为770～800℃，保温时间为3～4h。

步骤（5）所述的对烘箱升温后温度为120～150℃，预热时间为30～35min，浇注时铝合金熔体温度为700～720℃，控制压铸压力为0.3～0.4MPa，压铸时间为20～25min后，退火水温为20～25℃。

本发明的有益效果是：