(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书 | ||
(10)申请公布号 CN 108048765 A (43)申请公布日 2018.05.18 | ||
(21)申请号 CN201711403600.2
(22)申请日 2017.12.22
(71)申请人 芜湖环瑞汽车内饰件有限公司
地址 241000 安徽省芜湖市高新技术开发区天井山路21号
(72)发明人 张晨毅 金乐贫 章云 张娉
(74)专利代理机构 北京元本知识产权代理事务所
代理人 范奇
(51)Int.CI
权利要求说明书 说明书 幅图 |
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种汽车内饰件生产用镁合金材料及其制备方法，该镁合金材料包括以下重量份的原料：碳纤维混杂复合材料颗粒、铝、锌、锰、硅、铁、镍、Al‑Ti‑B‑Re中间合金、余量为镁和不可避免杂质。本发明所得的汽车内饰件生产用镁合金材料在铝镁基质的基础上添加碳纤维混杂复合材料颗粒，有效的提高了镁合金的耐热、强度、耐磨等机械性能，并且添加Al‑Ti‑B‑Re中间合金使得镁合金材料组织内的晶粒细化均匀和进一步提高合金的耐高温性能和强度等，可以有效提高镁合金材料的铸造和加工性能；同时，碳纤维混杂复合材料颗粒的加入使得镁合金材料达到了材料轻量化的效果，降低了材料的成本和延长了使用寿命。 | |
法律状态
法律状态公告日 | 法律状态信息 | 法律状态 |
权 利 要 求 说 明 书
1.一种汽车内饰件生产用镁合金材料,其特征在于,由以下质量百分比的原料组成:碳纤维混杂复合材料颗粒3.2-5.5%、铝5.6-6.2%、锌0.1-0.2%、锰0.32-0.57%、硅0.05-0.08%、铁0.005-0.01%、镍0.001-0.002%、Al-Ti-B-Re中间合金0.4-0.6%、余量为镁和不可避免杂质;其中,碳纤维混杂复合材料颗粒的制备过程为:
1)对纳米碳纤维进行表面预处理:将一定量的纳米碳纤维放置在烧杯中,加入酸混合液后置于30-50KHz的超声仪水槽中震荡并搅拌2-3h后取出,滤去酸混合液并用去离子水清洗3-5次,之后将处理后的纳米碳纤维置于60-70°C干燥箱中烘干至恒重,待用;其中,酸混合液组分为100ml/L HCl和80ml/L HF的混合溶液;
2)将步骤1)预处理后的纳米碳纤维与有机硅改性酚醛树脂和氧化铝陶瓷粉末置于研磨机中研磨6-8h后取出,再
将取出的混合物放入高速搅拌机中搅拌15-20min后,加入马来酸酐接枝相容剂,继续搅拌15-20min后将混合物料送入双螺杆挤出机中熔融共混,挤出碳纤维混杂复合材料颗粒;其中,纳米碳纤维、有机硅改性酚醛树脂和氧化铝陶瓷粉末的质量份数比为4:(9-10):(2-3)。
2.根据权利要求1所述的一种汽车内饰件生产用镁合金材料,其特征在于:所述Al-Ti-B-Re中间合金选自Al-4Ti-B-La中间合金、Al-4Ti-B-Y中间合金和Al-4Ti-B-Nd中间合金中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车内饰件生产用镁合金材料,其特征在于,包括以下制备方法,所述制备方法包括熔炼工艺和热处理工艺;其中,所述熔炼工艺在N
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和SF
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混合气体保护条件下进行,步骤如下:
(1)按原料质量百分比,分别称取碳纤维混杂复合材料颗粒、镁锭、铝锭、锌锭、电解锰、硅粉、铁粉、镍粉
和Al-Ti-B-Re中间合金,并将各种原料放置在260-280°C的预热炉中预热10-15h;
(2)将预热后的镁锭置于熔化炉中加热至670-690°C至镁锭完全熔化,然后向熔化的镁液中加入碳纤维混杂复合材料颗粒,加热至碳纤维混杂复合材料颗粒完全熔化后,得到混合镁液1,在此温度下保温3-5min;
(3)再向步骤(2)所得的熔化的混合镁液1中加入铝锭、锌锭、电解锰,加热至铝锭、锌锭、电解锰完全熔化后,得到混合镁液2,在此温度下保温6-8min;
(4)进一步地向步骤(3)所得的熔化的混合镁液2中加入Al-Ti-B-Re中间合金,加热至Al-Ti-B-Re中间合金完全熔化后,得到混合镁液3,在此温度下保温10-15min;
(5)最后向步骤(4)所得的熔化的混合镁液3中加入硅粉、铁粉和镍粉,加热至硅粉、铁粉和镍粉完全熔化后,得到混合合金熔液,在此温度下保温5-7min;
(6)撇去步骤(5)所得的混合合金熔液的表面浮渣,在此温度下精炼3-5min,精炼完成后再撇去表面浮渣,升温至760-780°C,静置10-15min;
(7)静置后待混合合金熔液降温至720-730°C时,向预先加热好的钢制模具中进行浇注,得到汽车内饰件生产用镁合金材料;
所述的热处理工艺为:
将熔炼得到的镁合金材料在350-380°C温度下进行3-5h的固溶处理,而后在150±5°C温度中进行12h的时效处理。
4.根据权利要求3所述的一种汽车内饰件生产用镁合金材料,其特征在于:所述熔炼工艺中混合气体N
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和SF
中国汽车质量网6
的体积比为50:1。
5.根据权利要求3所述的一种汽车内饰件生产用镁合金材料,其特征在于:所述钢制模具的预热温度为220-230°C。
说 明 书
<p>技术领域
本发明属于合金材料领域,具体涉及一种汽车内饰件生产用镁合金材料及其制备方法。
背景技术
镁合金是最轻的金属结构材料,其比强度、比刚度均很高,比弹性模量与高强铝合金、合金钢的大致相同,同时具有良好的阻尼性能。因而利用镁合金材料可以充分发挥出该材料电磁屏蔽效果好、重量小、减震能力强、易于成型的特点,截至目前为止,镁合金材料在航空航天科学领域和汽车制造等领域有着广泛的应用,随着材料技术的发展,镁合金材料具必定会有更加广阔的应用前景和使用价值。
这些年来随着中国汽车市场消费水平的日益提高,中国汽车的保有量有了大幅度的提升,而镁合金使用在汽车制造材料上,可以有效的降低汽车的整体质量,提升汽车的性能,具有节能环保的作用,这也活跃了镁合金市场的发展,此外,在有金属行业中,镁合金作为子行业,在中国制造业的发展过程中发挥了重要的作用,也可以借助制造业升级来提升竞争力。镁合金工产业是一种材料密集型的行业,其受技术因素影响较大,因此铸造镁合金技术的研究对于镁合金产业的发展具有重要的意义。
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