[发明专利]一种安全气囊电子控制单元支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车零部件技术领域，具体涉及安全气囊电子控制单元支架及其制备方法。

背景技术

汽车安全气囊，其功用是当车辆发生碰撞事故时，避免乘员与汽车内部结构发生激烈碰撞，减轻乘员的伤害程度。如果车辆发生碰撞，安全气囊的充气系统可在不到十分之一秒的时间内对其迅速充气，安全气囊在快速膨胀时将从方向盘、仪表板或座椅侧边等部位冲出，从而使车内乘员免受碰撞所产生作用力的冲击。而支架是乘客安全气囊至关重要的一部分，起到了连接气囊壳体与仪表板管樑，支撑整个安全气囊模块的作用。

在汽车行驶过程中由于复杂的路况及行车环境，气囊模块会受到各种各样的振动冲击，如果支架冲击韧性不足，使得支架由于振动损伤发生变形或断裂将会对安全气囊的正常工作产生巨大的影响。又因为气囊安装支架需要承受安全气囊起爆膨胀时的巨大冲击力，因此必须具备足够的强度和刚度，如果气囊安装支架的强度和刚度不足，则会产生严重变形进而影响安全气囊的正常展开，甚至导致安全气囊脱落飞出，对乘员造成不可预估的伤害。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全气囊电子控制单元支架及其制备方法，使支架同时具有优异的强度和韧性性能，延长支架使用寿命。

为了达到本发明的一个目的，本发明采用以下技术方案：一种安全气囊电子控制单元支架，所述支架的化学成分由以下重量百分比组成组成：

C：0.03-0.10％，N：0.22-0.48％，B：0.35-0.54％，Mn： 0.20-0.50％，Al:0.02-0.05％，Cr：12-16％，Os：0.48-0.85％，Hf：0.24-0.45％，Nb：1.5-3.8％，Ti：1.0-2.4％，Co：1.0-1.6％，Ir： 0.8-1.5％，S：≤0.02％，P：≤0.03％，复合稀土：0.65-0.89％，余量为铁。

Nb和Ti能够与C、N和B形成弥散分布的碳氮硼化合物，这些碳氮硼化合物可以发挥固溶强化效果，以间隙固溶体的形式熔入晶格结构中，从而产生了向其中引入应变，以强化间隙固溶体的作用；且因这些碳氮硼化合物熔点很高，故能在后续的制备过程中起外来晶核的作用，从而细化晶粒。

Co和Ir作为固溶强化元素，他们的加入易在钢组织中形成固溶体而使钢组织强化。

B元素能够插入到Os和Hf密排六方结构中的间隙位置从而形成的硼化物，Os和Hf的硼化物属于高硬质相，其存在能够有效提高钢组织的强度。且Hf具有很强的吸氢性，能起到净化钢成分的作用。很有意思的是，我们的实验发现，当Os或Hf在合金中单独存在时，对合金强度的提高没有显著帮助，而当二者复合存在时，二者之间以及二者与其他元素之间的相互作用，使得合金材料的强度大幅度提高。

稀土具有很高的化学活性，与钢中氧、硫、氢等杂质元素有很强的亲和力和吸附能力，净化钢成分；另外稀土元素可以细化晶粒以及改变钢中夹杂物的分布和组成，改善钢材料的性能，如提高强度、韧性和耐腐蚀性。

具有高强度和好的韧性的钢铁材料是最理想的。但是，实际上这两方面的性能是互相矛盾的，往往提高了强度，却降低了塑韧性，提高了塑韧性，强度又出现不足。本发明正是复合使用化学成分C、N、B、Mn、Al、Cr、Os、Hf、Nb、Ti、Co、Ir、S、 P和复合稀土，余量为铁，通过严格控制每种元素的含量，使材料具有优异的强度、韧性、耐腐蚀性能等，综合性能优异。

作为优选，所述支架的化学成分满足5≤(Nb+Ti)/(C+N+B) ≤8。Nb和Ti与C、N和B的结合，可以有效抑制Cr生成碳氮硼化合物，降低Cr的碳氮硼化合物带来的韧性和强度降低的影响，因此Nb和Ti与C、N和B的比例需要严格控制，如果C、 N和B含量过多，与Nb和Ti结合后，再与Cr结合，会降低刚的性能。

作为优选，所述支架的化学成分满足2≤(Os+Hf)/B≤3。 Os、Hf和B的比例处于严格的范围，Os和Hf过多，会降低钢材料的韧性。

作为优选，所述复合稀土包括Yb、Ce、Pr、Nd、Er、Gd中的两种或两种以上。进一步优选，所述复合稀土由Yb：18-22％、 Ce：20-26％、Er：27-32％和Gd：26-30％组成。