本發明涉一種汽車車身用防撞條,屬于汽車配件技術領域。
背景技術:
在我們日常開車時,難免不會遇到小刮小碰,這樣就嚴重影響了我們愛車的車身,如果長時間不去出來,很容易生銹,為了保護好我們愛車的車型很多車主都開始為愛車安裝汽車防撞條, 汽車防撞條又稱防護條、防擦條等。防止車體側面被外來物擦傷或撞傷,起到保護的作用。現有的防撞條加工工藝復雜,防撞效果不佳。
技術實現要素:
一種汽車車身用防撞條,其芯部為顆粒增強泡沫鋁基復合材料,芯部周圍包裹彈性材料層,彈性材料層外為矩形鋼管,其特征在于:
所述顆粒增強泡沫鋁基復合材料采取以下制備方法制備:
準備鋁合金錠,其成分百分比為:Mg 6.7﹪,Si 1.8﹪,Sn 1.1﹪,Cr 0.5﹪,Fe 0.65﹪,Ce 1.45﹪,Y 0.75﹪,Mn 0.35﹪,余量為Al;
將上述鋁合金熔化升溫至700℃~760℃,通入保護Ar氣精煉保溫10分鐘;
加入占熔體總重量6-7%的增稠劑和加入占熔體質量分數10-12%的碳化硅和/或氧化鋁顆粒,以500~800rpm的速度攪拌金屬液2-3分鐘,再以1200-1400rpm的速度攪拌1-2分鐘,使粘度為2~2.3mPa .s;
加入發泡劑,發泡劑的組成為碳酸鈣44%,碳酸鋇5.8%,硫酸鈣3.7%,碳酸鉀8.8%,錳礦4%,焦炭9.7%,余量為生石灰;經造粒的發泡劑粒徑為20-65μm. 使發泡劑在熔體中混合均勻,攪拌發泡的時間是1-1.5分鐘,攪拌速度1500rpm~2000rpm.
將步驟4)所得熔體在770℃-800℃保溫3-5分鐘后進行冷卻,該熔體凝固后得到顆粒增強泡沫鋁基復合材料;
所述彈性材料采取以下制備方法制備:
彈性材料由環氧樹脂、聚醚胺、三乙烯四胺、鐵粉和碳酸鈣組成;其比例為環氧樹脂:聚醚胺:三乙烯四胺:鐵粉:碳酸鈣=65:10.5:7:12:5.5;
矩形鋼管元素組成為:化學組成為(重量百分比):C:0.17﹪,Ni:5.7﹪,Cr:2.9﹪,Co:1.6﹪,Nb :0.78﹪,W:0.47﹪,Si:0.26﹪,Al:0.18﹪,Bi:0.089﹪,Zn:0.079﹪,V:0.048﹪,Cu:0.027﹪,Zr:0.017﹪,Ce:0.019﹪,余量為Fe及不可避免的雜質;
矩形鋼管的制備方法:包括以下步驟:按照上述矩形鋼管元素組成配料,先將純鐵加入到熔煉爐中,爐溫控制在1450℃,待純鐵熔化后,爐溫降到1440℃加入鎳鐵中間合金,后將爐溫降低到1430℃加入鉻鐵中間合金;后將爐溫降低到1420℃加入鈷鐵中間合金;后將爐溫降低到1410℃加入其他合金元素,后爐溫升高到1430℃,加入精煉凈化劑,精煉凈化劑加入量為爐料量的0.6%,攪拌10分鐘,靜置20分鐘,待渣與金屬液分離,扒渣,后加入覆蓋劑,靜置30分鐘后再次扒渣,之后對進行澆注;澆注溫度為1400℃;得到的鑄錠進行熱處理:首先將鑄錠進行加熱升溫至900℃,升溫速率100℃/小時,保溫4小時,之后進行淬火處理,淬火介質為水,淬火后將鑄錠從室溫加熱至700℃,升溫速率80℃/小時,保溫4小時,后降溫至500℃,降溫速率60℃/小時,保溫4小時,后再次降溫至300℃,降溫速率30℃/小時,保溫3小時,后空冷至室溫,
將所得的鑄錠加熱至1100℃,在擠壓分流模具上進行熱擠壓制得原始管坯,
所得的原始管坯進行多級退火,先將其升溫至750℃,升溫速率150℃/小時,保溫2小時,后降溫至550℃,降溫速率70℃/小時,保溫4小時,后再次降溫至400℃,保溫3小時,后空冷至室溫,
退火后的原始管坯進行冷軋,冷軋溫度800℃,得到圓管坯體
將圓管坯體通過矩形矯正模和芯棒配合經過四次拉拔得到矩形鋼管,第一次拉拔的拉拔溫度為900℃,拉拔速度為8毫米/秒;第二次拉拔的拉拔溫度為870℃,拉拔速度為10毫米/秒;第三次拉拔的拉拔溫度為850℃,拉拔速度為12毫米/秒;第四次拉拔的拉拔溫度為830℃,拉拔速度為14毫米/秒,得到最終的矩形鋼管。
通過模鑄的方式將彈性材料包裹顆粒增強泡沫鋁基復合材料周圍,包裹彈性材料后與鋼管以嵌套的方式進行連接,嵌套后將防撞條端部安裝端蓋。
上述發明內容相對于現有技術的有益效果在于:1)本發明鐵基合金材料充分滿足本發明產品的外部強度要求;2)鋁基合金更好的保證了產品具有更好的耐沖擊效果,同時降低產品質量, 3)通過碳化硅和/或氧化鋁顆粒進行增強和復合發泡劑對鋁基合金進行充分發泡得到顆粒增強泡沫鋁基復合材料;4)顆粒增強泡沫鋁基復合材料可以更好的吸收沖擊能。5)彈性材料可以有效提高碰撞物回彈效果減輕沖擊破壞。
附圖說明
圖1為防撞條整體示意圖;
圖2為防撞條截面示意圖。
具體實施方式
為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解,現詳細說明本發明的具體實施方式。
如圖1和圖2所示一種汽車車身用防撞條4,其芯部為顆粒增強泡沫鋁基復合材料1,芯部周圍包裹彈性材料層2,彈性材料層外為矩形鋼管3,
一種汽車車身用防撞條,其芯部為顆粒增強泡沫鋁基復合材料,芯部周圍包裹彈性材料層,彈性材料層外為矩形鋼管,其特征在于:
所述顆粒增強泡沫鋁基復合材料采取以下制備方法制備:
準備鋁合金錠,其成分百分比為:Mg 6.7﹪,Si 1.8﹪,Sn 1.1﹪,Cr 0.5﹪,Fe 0.65﹪,Ce 1.45﹪,Y 0.75﹪,Mn 0.35﹪,余量為Al;
將上述鋁合金熔化升溫至700℃~760℃,通入保護Ar氣精煉保溫10分鐘;
加入占熔體總重量6-7%的增稠劑和加入占熔體質量分數10-12%的碳化硅和/或氧化鋁顆粒,以500~800rpm的速度攪拌金屬液2-3分鐘,再以1200-1400rpm的速度攪拌1-2分鐘,使粘度為2~2.3mPa .s;
加入發泡劑,發泡劑的組成為碳酸鈣44%,碳酸鋇5.8%,硫酸鈣3.7%,碳酸鉀8.8%,錳礦4%,焦炭9.7%,余量為生石灰;經造粒的發泡劑粒徑為20-65μm. 使發泡劑在熔體中混合均勻,攪拌發泡的時間是1-1.5分鐘,攪拌速度1500rpm~2000rpm.
將步驟4)所得熔體在770℃-800℃保溫3-5分鐘后進行冷卻,該熔體凝固后得到顆粒增強泡沫鋁基復合材料;
所述彈性材料采取以下制備方法制備:
彈性材料由環氧樹脂、聚醚胺、三乙烯四胺、鐵粉和碳酸鈣組成;其比例為環氧樹脂:聚醚胺:三乙烯四胺:鐵粉:碳酸鈣=65:10.5:7:12:5.5;
矩形鋼管元素組成為:化學組成為(重量百分比):C:0.17﹪,Ni:5.7﹪,Cr:2.9﹪,Co:1.6﹪,Nb :0.78﹪,W:0.47﹪,Si:0.26﹪,Al:0.18﹪,Bi:0.089﹪,Zn:0.079﹪,V:0.048﹪,Cu:0.027﹪,Zr:0.017﹪,Ce:0.019﹪,余量為Fe及不可避免的雜質;
矩形鋼管的制備方法:包括以下步驟:按照上述矩形鋼管元素組成配料,先將純鐵加入到熔煉爐中,爐溫控制在1450℃,待純鐵熔化后,爐溫降到1440℃加入鎳鐵中間合金,后將爐溫降低到1430℃加入鉻鐵中間合金;后將爐溫降低到1420℃加入鈷鐵中間合金;后將爐溫降低到1410℃加入其他合金元素,后爐溫升高到1430℃,加入精煉凈化劑,精煉凈化劑加入量為爐料量的0.6%,攪拌10分鐘,靜置20分鐘,待渣與金屬液分離,扒渣,后加入覆蓋劑,靜置30分鐘后再次扒渣,之后對進行澆注;澆注溫度為1400℃;得到的鑄錠進行熱處理:首先將鑄錠進行加熱升溫至900℃,升溫速率100℃/小時,保溫4小時,之后進行淬火處理,淬火介質為水,淬火后將鑄錠從室溫加熱至700℃,升溫速率80℃/小時,保溫4小時,后降溫至500℃,降溫速率60℃/小時,保溫4小時,后再次降溫至300℃,降溫速率30℃/小時,保溫3小時,后空冷至室溫,
將所得的鑄錠加熱至1100℃,在擠壓分流模具上進行熱擠壓制得原始管坯,
所得的原始管坯進行多級退火,先將其升溫至750℃,升溫速率150℃/小時,保溫2小時,后降溫至550℃,降溫速率70℃/小時,保溫4小時,后再次降溫至400℃,保溫3小時,后空冷至室溫,
退火后的原始管坯進行冷軋,冷軋溫度800℃,得到圓管坯體
將圓管坯體通過矩形矯正模和芯棒配合經過四次拉拔得到矩形鋼管,第一次拉拔的拉拔溫度為900℃,拉拔速度為8毫米/秒;第二次拉拔的拉拔溫度為870℃,拉拔速度為10毫米/秒;第三次拉拔的拉拔溫度為850℃,拉拔速度為12毫米/秒;第四次拉拔的拉拔溫度為830℃,拉拔速度為14毫米/秒,得到最終的矩形鋼管。