保险杠用高强铝合金铸锭研制及应用
来源:成果转化处、省对外科技交流中心 时间:2019-04-04 18:26

  近年来,汽车行业发展迅速,汽车保有量也在逐年增加,同时人们对汽车的环保、节能、安全性能要求越来高,而汽车轻量化是重要的途径之一。汽车保险杠是车身的重要的安全部件,它能够在汽车发生碰撞时对车身结构、车内乘员起到很好的保护作用。铝合金具有质轻、耐腐蚀等特点,铝制保险杠不仅减重效果明显,而且防撞性能比钢制保险杠更优,今后完全可以替代钢制保险杠,具有良好的市场应用前景。国内普通轿车用铝合金保险杠以6060合金居多,使用6060合金虽然在轻量化上有明显进步,其只有中等强度。而欧洲和美国轿车厂家已经开发出高档轿车用7003铝合金保险杠,其是一种硬质铝合金,其强度指标大大优于普通的6060合金。德国本特勒公司成功将7003合金保险杠应用于奔驰等高档汽车系列,大大提升了车辆的安全性能。

  本项目通过对保险杠用高强度7003铝合金化学成分的均匀性、铸锭中Al3Zr粒子的细化、7003铝合金熔体的高效除气除渣、铸锭伯格曼区的消除和铸锭的高温均匀化退火等技术研究,实现了保险杠用高强圆铸锭含氢量<0.17ml/100gAl、20~50μm的夹杂<7个/c㎡、平均晶粒尺寸<200μm、平均偏析层<150μm,且无"裂纹、气孔、伯格曼区、Al3Zr粒子聚集"等缺陷,技术成果于2013年8月实现工业化批量生产,该高档轿车保险杠用7003铝合金铸锭的销售量已达13619.4吨,销售收入达15759万元,成为国内外高档汽车用保险杠铝合金稳定供货商。

  项目的主要创新点:(1)通过合金成分的均匀性研究,解决了7003高合金化成分均匀性的难题,明显控制了成分偏析;(2)通过对Al3Zr粒子的细化技术研究,大幅减少Al3Zr粒子的聚集;(3)通过熔体高效除气除渣技术研究,大大提高了铝合金熔体的纯净度;(4)通过研究伯格曼区的形成机理,优化铸造工艺参数,成功消除伯格曼区。

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