[发明专利]一种轿车车门镁合金内板的制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于汽车零部件加工技术领域，具体涉及一种轿车车门镁合金内板的制备工艺。

背景技术

汽车覆盖件如车门内板使用轻金属可以大幅度减重,目前车身覆盖件采用与钢质车身类似的冲压和焊接工艺制造单片车身板件,这种成型工艺需要铝合金轧制成形的板材以及多套复杂冲压模具,成型成本较高。由于轻量化的需要，铝合金内板已经不能够完全满足汽车轻量化的需求，相对镁合金来说，铝合金的比重很大。

镁合金是实现汽车轻量化中最好的替代材料，镁合金比重低，强度高，延伸率各方面都可以可铝合金媲美，所以镁合金的压铸件需要快速的发展。但是目前国内市场内，缺乏镁合金技术及管控经验，导致镁合金产品合格率低，成本高，严重制约了镁合金的快速发展。制备轿车车门内板的合金材料，需要其具备质量轻、力学性能和抗氧化耐腐蚀性能好等优点，而镁合金材料是最适合的合金材料。

Mg-Al系镁合金是目前应用最为广泛的镁合金体系，我国对该系列镁合金的应用研究取得了很大进展，如当前广泛应用的AZ91、AZ31和AZ63等，但是由于其晶体结构为密排六方，变形能力差限制了其发展，大量研究表明采用一些元素掺杂对镁合金可以起到细化晶粒、净化熔体的作用，而且可以大幅度提高镁合金的综合力学性能。目前镁合金中添加的元素多为镧、铈、钇、钆及钕等，但其成本较高。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种轿车车门镁合金内板的制备工艺。

为了解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：

一种轿车车门镁合金内板的制备工艺，其包括如下步骤：步骤1）制备铝铜锌锶中间合金体，步骤2）制备镁合金熔体，步骤3）制压铸成型。

具体地，所述步骤1）制备铝铜锌锶中间合金体，包括如下步骤：将铝锭放入坩埚A内加热至熔化，然后添加铜、锌以及锶，再升温至1100℃，保温30min，得到熔融体；将超声变幅杆伸入上述所得熔融体中进行超声处理，再降温至750℃，得到铝铜锌锶中间合金体。

具体地，所述步骤2）制备镁合金熔体，包括如下步骤：将坩埚B预热到 300℃，然后添加镁锭，并通入N₂作为保护气体，按照10℃/S的升温速度升温至750℃得到镁熔体，往镁熔体中添加占镁熔体十分之一重量的铝铜锌锶中间合金体，充分搅拌15min，然后添加占镁熔体百分之一重量的变质剂，继续通入N₂作为保护气体，搅拌3分钟，最后通氩气精炼20分钟，得到镁合金熔体；

具体地，步骤3）制压铸成型，包括如下步骤：采用压铸机将镁合金熔体压铸到模具中，压射压力为80Mpa，压射速度为4.3m/s，制得镁合金内板。

优选地，所述变质剂由碳化锶和碳酸钙按照3-5:1-2的质量比混合而得。

优选地，所述铝锭、铜、锌以及锶的质量比为100-150:3-5:2-3:1-2。

更优选地，所述变质剂由碳化锶和碳酸钙按照3:1的质量比混合而得。

本发明取得的有益效果主要包括但是并不限于几个方面：

本发明避免使用价格高昂的稀土金属，降低了原料成本；铝铜锌锶合金可以提高产品的耐热性能和加工性能；锌金属熔点低，流动性好，易熔焊，钎焊和塑性加工，在大气中耐腐蚀，避免长时间暴漏外界环境造成的发暗发黑，影响美观；锶的添加增加了合金的过冷度, 从而增大了合金形核几率, 使晶粒得到细化；通过正交多因子试验发现，本发明的变质剂细化晶粒效果优于现有技术的多种变质剂，本发明变质剂受热分解提供了大量游离的C，C 会与熔体中的 Al反应生成大量的 Al4C3 粒子，直接成为α-Mg 的有效形核核心，大幅提高了形核率；Ca 与 Mg 形成分布均匀的弥散强化相颗粒 Mg2Ca，可以阻止晶粒的长大；微观组织的细化可以提高合金材料的耐腐蚀性能；本发明原料配伍合理，方法简单可行，制备的产品具备抗弹性变形能力好、力学性能好、表面光滑以及抗氧化耐腐蚀等优点，应用前景广阔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

一种轿车车门镁合金内板的制备工艺，其包括如下步骤：