[发明专利]汽车用ABS阀体材料的生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于铝材加工技术领域，具体涉及一种汽车用ABS阀体材料的生产工艺。

背景技术

随着节能及环保的要求，汽车向现代化、轻量化发展，而高油价更激活了汽车用铝的快速发展，铝材用量将逐年增加。我国的汽车用铝量远远少于国外，目前不及国外的一半，很多关键铝材需依赖进口，其中高质量高精度汽车用ABS阀体材料用铝材，就依赖于从德国进口。高质量高精度汽车用ABS阀体材料用铝材，被广泛用于汽车油路分配系统，其产品由于各项技术指标要求极高，生产难度极大。世界上只有美国、德国等少数几个国家能生产此类材料，而我国在材料成分、生产工艺等方面的关键技术尚未掌握，使得高质量高精度汽车用ABS阀体材料用铝材就必须依赖于进口。

目前，我国的汽车工业用铝材的研制与生产工艺的研究，尚属于起步阶段。对于汽车ABS阀体用铝材研制过程中，采用正向挤压工艺生产6061合金，其成分按国家标准控制，具体如下：Si：0.40～0.8％，Fe≤0.7％，Cu：0.15～0.40％，Mn≤0.15％，Mg：0.8～1.2％，Cr：0.04～0.35％，Zn≤0.25％，Ti≤0.15％，其它杂质单个不大于0.05％，合计不大于0.10％，铝为余量，以上为质量分数。由于6061合金成分的最佳配比及微量元素成分的精确控制没有进行优化调整，使得材料的组织及机械性能无法满足汽车用ABS阀体材料用铝材的要求；而从挤压工艺上来讲，我国多数厂家生产铝材时采用的是正向挤压工艺，由于正向挤压时铸锭和挤压筒之间存在较大的摩擦力，金属流动不均匀，使得金属变形也不均匀，从而增加了挤压制品组织、性能和尺寸的不均匀性，很难保证材料的头尾力学性能均匀一致性、头尾尺寸精度的均一性，并且金属变形时铸锭表层发生激烈的剪切变形，使制品在热处理后易形成粗晶环较深，也无法满足汽车用ABS阀体材料用铝材要求。经甘肃省科技情报研究所(甘肃省科技查新检索咨询中心)科技查新得出结论：对于汽车用ABS阀体材料，通过合金成分含量的优化控制研究，采用反向挤压技术以及系统过程的工艺参数优化控制技术，实现挤压制品头尾尺寸和力学性能的一致性，国内外未见相关文献报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车用ABS阀体材料的生产工艺，能够保证汽车用ABS阀体材料的力学性能、布氏硬度、金相组织、尺寸精度、表面质量均达到国外同类产品水平。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种汽车用ABS阀体材料的生产工艺，包括以下步骤：

(1)原材料备料在国家标准规定的6061合金化学成分的基础上，进行优化调整，其中Si：0.45～0.80％，Fe：0.30～0.60％，Cu：0.20～0.40％，Mn≤0.15％，Mg：0.9～1.1％，Cr：0.20～0.35％，Zn≤0.20％，Ti≤0.10％，其它杂质单个不大于0.05％，合计不大于0.10％，铝为余量；配制合金时，将Mg/Si按1.5～2.0∶1控制，计算铝锭、中间合金、纯金属及铝废料的用量；

(2)熔炼将优化调整好的原材料进行装炉熔炼，熔炼温度范围700～750℃，熔炼时间6～7小时；

(3)精炼、静置将化学成分合格的熔体导入到静置炉，在静置炉内用N₂-Cl₂混合气体精炼10～15分钟，精炼温度720～740℃；

(4)过滤、铸造熔体精炼后进行铸造，铸造温度710～720℃，铸造过程中使用30～50ppi泡沫陶瓷板、过滤布进行过滤，过滤后铸造铸锭；

(5)均匀化铸锭采用整根均火处理，均匀化温度540～580℃，保温6～8小时，随炉冷却至250℃后，出炉空冷至室温；

(6)铸锭加工铸锭外表面车去偏析层4～5mm，表面粗糙度不大于Ra12.5，铸锭经高、低倍检验合格后切块；

(7)铸块加热采用感应炉梯度加热铸块，铸块加热温度为450℃～540℃，控制温度梯度为5～10℃/100mm；

(8)反向挤压将加热的铸块用反向挤压机进行挤压，挤压筒温度380℃～450℃、反向挤压速度2.5m/min～4.0m/min，挤压机模具工作带宽度控制在≤5mm，生产出阀体材料的坯料；

(9)在线水冷淬火阀体材料的坯料从模孔流出后，温降控制在10～20℃，入水前的坯料温度不低于450℃，采用水浪驻波淬火，动态水浪高度达到150～300mm，要保证水温不高于40℃，并循环冷却，使坯料充分固溶，并采用在线牵引，牵引速度与坯料挤压速度同步；