本發(fā)明屬于汽車制造技術(shù)，尤其涉及一種汽車車架及其制備工藝。

背景技術(shù)：

目前，市場(chǎng)上的汽車在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，車身骨架大多采用橫梁與縱梁連接的 H 型結(jié)構(gòu)，而橫梁與縱梁之間的連接結(jié)構(gòu)直接影響整個(gè)車身的結(jié)構(gòu)剛度，因此橫梁與縱梁連接時(shí)的裝配精度要求較高，傳統(tǒng)的汽車車架強(qiáng)度不夠，耐腐蝕性差，使用壽命端，易磨損，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種汽車車架及其制備工藝，該制備工藝簡(jiǎn)單易行，制備出的汽車車架具有很好的韌性、強(qiáng)度。

本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是：

一種汽車車架，按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：

Zn：1-3%，Mo：0.5-0.9%，N：0.02-0.05%，Cr：8-13%，Ni：3-6%，Ti：1-1.2%，C：0.01-0.03%，Mn：0.5-0.7%，Si：0.1-0.3%，V：0.3-0.6%，Cu： 0.5-0.7%，Zr：0.02-0.04%，W：0.3-0.5 %，Se：0.001-0.003%，Si：0.8-1.0%，P：0.025-0.030%，S：0.003-0.007%，稀土元素：0.3-0.5%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；

稀土元素按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：鈰：5-7%，鈧：5-8%，釔：3-7%，釤：10-13%，釓：5-7%，鐠：6-8%，釹：11-13%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100%。

本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案為：

前述汽車車架中，按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：

Zn：1%，Mo：0.5%，N：0.02，Cr：8%，Ni：3%，Ti：1%，C：0.01%，Mn：0.5%，Si：0.1%，V：0.3%，Cu： 0.5%，Zr：0.02%，W：0.3 %，Se：0.001%，Si：0.8%，P：0.025%，S：0.003%，稀土元素：0.3%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；

稀土元素按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：鈰：5%，鈧：5%，釔：3%，釤：10%，釓：5%，鐠：6%，釹：11%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100%。

前述汽車車架中，按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：

Zn：3%，Mo：0.9%，N：0.05%，Cr：13%，Ni：6%，Ti：1.2%，C：0.03%，Mn：0.7%，Si：0.3%，V：0.6%，Cu：0.7%，Zr：0.04%，W：0.5 %，Se：0.003%，Si：0.8-1.0%，P：0.030%，S：0.007%，稀土元素：0.5%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；

稀土元素按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：鈰：7%，鈧：8%，釔：7%，釤：13%，釓：7%，鐠：8%，釹：13%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100%。

前述汽車車架中，按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：

Zn：2%，Mo：0.7%，N：0.04%，Cr：11%，Ni：5%，Ti：1.1%，C：0.02%，Mn：0.6%，Si：0.2%，V：0.4%，Cu： 0.6%，Zr：0.03%，W：0.4 %，Se：0.002%，Si：0.9%，P：0.028%，S：0.005%，稀土元素：0.4%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；

稀土元素按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：鈰：6%，鈧：6%，釔：5%，釤：12%，釓：6%，鐠：7%，釹：12%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100%。

本發(fā)明還涉及了一種汽車車架的制備工藝，具體包括以下步驟：

（1）根據(jù)汽車車架各部件的形狀以石英砂、水玻璃和膨潤(rùn)土為造型材料混制出鑄型，并在鑄型上開(kāi)有澆口，然后將鑄型置于烘爐中在120-150℃下進(jìn)行烘干；

（2）向烘干的鑄型表面噴涂一層涂料，所述的涂料按質(zhì)量百分比計(jì)包含以下組分：

鋯英粉：90-93%，環(huán)氧樹(shù)脂：2-4%，有機(jī)膨潤(rùn)土：1.5-2.5%及二氧化鈦：0.5-1%；

（3）將汽車車架各部件的鑄造原料放置在井式坩堝電阻爐中進(jìn)行熔煉，熔煉時(shí)現(xiàn)將坩堝預(yù)熱至暗紅色，同時(shí)將鑄造原料放置在爐口預(yù)熱，當(dāng)坩堝溫度到達(dá)150-170℃時(shí)，加入預(yù)熱好的原材料，在混合氣體的保護(hù)下，升溫至400-800℃進(jìn)行熔化，待全部熔煉得到原材料液后，輕微攪拌，隨后用干燥的六氯乙烷制劑進(jìn)行精煉除氣，靜置8-10min，然后在原材料液上撒布珍珠巖造渣以凈化原材料液并立刻扒渣得到原材料液；

（4）將原材料液澆注做好的鑄型中得到鑄坯，澆注后將整個(gè)鑄坯連同鑄型保溫10-15h，以消除殘余應(yīng)力，取出鑄坯空冷至室溫，然后對(duì)鑄坯進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理；

調(diào)質(zhì)熱處理：采用一次正火+兩次回火，第一次回火溫度大于第二次回火溫度；正火：正式火溫度220-230℃，到溫后保溫9-11min；第一次回火：采用分段加熱，第一段加熱溫度為200-220℃，到溫后保溫9-12min，第二段加熱溫度為285-295℃，到溫后保溫10-13min，然后空冷至室溫后進(jìn)行第二次正火；第二次回火：采用分段加熱，第一段加熱溫度為120-130℃加熱，到溫后保溫15-18min，第二段加熱溫度為100-115℃加熱，到溫后保溫9-11min；

（5）對(duì)步驟（5）中經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理后的鑄環(huán)坯進(jìn)行冷卻工序降至室溫，對(duì)降至室溫的鑄坯進(jìn)行打磨和機(jī)械加工，檢驗(yàn)合格的即為汽車車架。

本發(fā)明的有益效果是：

鑄坯經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理后，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、室溫沖擊吸收攻和硬度都達(dá)到了鑄件的標(biāo)準(zhǔn)并得到了強(qiáng)化。

本發(fā)明中通過(guò)新的鑄型配方和冶煉鑄造的工藝參數(shù)，并適當(dāng)提高冶煉的溫度、降低澆注溫度和控制澆注速度等措施可以有效的控制鑄件凝固過(guò)程、實(shí)現(xiàn)晶粒細(xì)化和消除鑄造缺陷，保證了鑄件的質(zhì)量。

本發(fā)明通過(guò)調(diào)質(zhì)熱處理，可使鑄坯表面產(chǎn)生1-3mm厚回火馬氏體組織，有效提高的其抗水蝕能力；另外，兩次回火中第二次回火溫度小于第一次回火溫度可以減小表面和心部的溫度之差，使鑄坯厚度方向組織細(xì)小均勻；正火后回火進(jìn)一步減小表面和心部的溫度之差，從而使表面至心部性能趨于一致。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種汽車車架，按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：

Zn：1%，Mo：0.5%，N：0.02，Cr：8%，Ni：3%，Ti：1%，C：0.01%，Mn：0.5%，Si：0.1%，V：0.3%，Cu： 0.5%，Zr：0.02%，W：0.3 %，Se：0.001%，Si：0.8%，P：0.025%，S：0.003%，稀土元素：0.3%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；

稀土元素按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：鈰：5%，鈧：5%，釔：3%，釤：10%，釓：5%，鐠：6%，釹：11%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100%；

上述汽車車架的制備工藝，具體包括以下步驟：

（1）根據(jù)汽車車架各部件的形狀以石英砂、水玻璃和膨潤(rùn)土為造型材料混制出鑄型，并在鑄型上開(kāi)有澆口，然后將鑄型置于烘爐中在120℃下進(jìn)行烘干；

（2）向烘干的鑄型表面噴涂一層涂料，所述的涂料按質(zhì)量百分比計(jì)包含以下組分：

鋯英粉： 93%，環(huán)氧樹(shù)脂：4%，有機(jī)膨潤(rùn)土：1.5%及二氧化鈦：0.5%；

（3）將汽車車架各部件的鑄造原料放置在井式坩堝電阻爐中進(jìn)行熔煉，熔煉時(shí)現(xiàn)將坩堝預(yù)熱至暗紅色，同時(shí)將鑄造原料放置在爐口預(yù)熱，當(dāng)坩堝溫度到達(dá)150℃時(shí)，加入預(yù)熱好的原材料，在混合氣體的保護(hù)下，升溫至400℃進(jìn)行熔化，待全部熔煉得到原材料液后，輕微攪拌，隨后用干燥的六氯乙烷制劑進(jìn)行精煉除氣，靜置8min，然后在原材料液上撒布珍珠巖造渣以凈化原材料液并立刻扒渣得到原材料液；

（4）將原材料液澆注做好的鑄型中得到鑄坯，澆注后將整個(gè)鑄坯連同鑄型保溫10h，以消除殘余應(yīng)力，取出鑄坯空冷至室溫，然后對(duì)鑄坯進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理；

調(diào)質(zhì)熱處理：采用一次正火+兩次回火，第一次回火溫度大于第二次回火溫度；正火：正式火溫度220℃，到溫后保溫9min；第一次回火：采用分段加熱，第一段加熱溫度為200℃，到溫后保溫9min，第二段加熱溫度為285℃，到溫后保溫10min，然后空冷至室溫后進(jìn)行第二次正火；第二次回火：采用分段加熱，第一段加熱溫度為120℃加熱，到溫后保溫15min，第二段加熱溫度為100℃加熱，到溫后保溫9min；

（5）對(duì)步驟（5）中經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理后的鑄環(huán)坯進(jìn)行冷卻工序降至室溫，對(duì)降至室溫的鑄坯進(jìn)行打磨和機(jī)械加工，檢驗(yàn)合格的即為汽車車架。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種汽車車架，按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：

Zn：3%，Mo：0.9%，N：0.05%，Cr：13%，Ni：6%，Ti：1.2%，C：0.03%，Mn：0.7%，Si：0.3%，V：0.6%，Cu：0.7%，Zr：0.04%，W：0.5 %，Se：0.003%，Si：0.8-1.0%，P：0.030%，S：0.007%，稀土元素：0.5%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；

稀土元素按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：鈰：7%，鈧：8%，釔：7%，釤：13%，釓：7%，鐠：8%，釹：13%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100%。

上述汽車車架的制備工藝，具體包括以下步驟：

（1）根據(jù)汽車車架各部件的形狀以石英砂、水玻璃和膨潤(rùn)土為造型材料混制出鑄型，并在鑄型上開(kāi)有澆口，然后將鑄型置于烘爐中在150℃下進(jìn)行烘干；

（2）向烘干的鑄型表面噴涂一層涂料，所述的涂料按質(zhì)量百分比計(jì)包含以下組分：

鋯英粉：93%，環(huán)氧樹(shù)脂：4%，有機(jī)膨潤(rùn)土：2.5%及二氧化鈦：0.5%；

（3）將汽車車架各部件的鑄造原料放置在井式坩堝電阻爐中進(jìn)行熔煉，熔煉時(shí)現(xiàn)將坩堝預(yù)熱至暗紅色，同時(shí)將鑄造原料放置在爐口預(yù)熱，當(dāng)坩堝溫度到達(dá)170℃時(shí)，加入預(yù)熱好的原材料，在混合氣體的保護(hù)下，升溫至800℃進(jìn)行熔化，待全部熔煉得到原材料液后，輕微攪拌，隨后用干燥的六氯乙烷制劑進(jìn)行精煉除氣，靜置10min，然后在原材料液上撒布珍珠巖造渣以凈化原材料液并立刻扒渣得到原材料液；

（4）將原材料液澆注做好的鑄型中得到鑄坯，澆注后將整個(gè)鑄坯連同鑄型保溫15h，以消除殘余應(yīng)力，取出鑄坯空冷至室溫，然后對(duì)鑄坯進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理；

調(diào)質(zhì)熱處理：采用一次正火+兩次回火，第一次回火溫度大于第二次回火溫度；正火：正式火溫度230℃，到溫后保溫11min；第一次回火：采用分段加熱，第一段加熱溫度為220℃，到溫后保溫12min，第二段加熱溫度為295℃，到溫后保溫13min，然后空冷至室溫后進(jìn)行第二次正火；第二次回火：采用分段加熱，第一段加熱溫度為130℃加熱，到溫后保溫18min，第二段加熱溫度為115℃加熱，到溫后保溫11min；

（5）對(duì)步驟（5）中經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理后的鑄環(huán)坯進(jìn)行冷卻工序降至室溫，對(duì)降至室溫的鑄坯進(jìn)行打磨和機(jī)械加工，檢驗(yàn)合格的即為汽車車架。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供一種汽車車架，按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：

Zn：2%，Mo：0.7%，N：0.04%，Cr：11%，Ni：5%，Ti：1.1%，C：0.02%，Mn：0.6%，Si：0.2%，V：0.4%，Cu： 0.6%，Zr：0.03%，W：0.4 %，Se：0.002%，Si：0.9%，P：0.028%，S：0.005%，稀土元素：0.4%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；

稀土元素按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分：鈰：6%，鈧：6%，釔：5%，釤：12%，釓：6%，鐠：7%，釹：12%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100%。

上述汽車車架的制備工藝，具體包括以下步驟：

（1）根據(jù)汽車車架各部件的形狀以石英砂、水玻璃和膨潤(rùn)土為造型材料混制出鑄型，并在鑄型上開(kāi)有澆口，然后將鑄型置于烘爐中在120-150℃下進(jìn)行烘干；

（2）向烘干的鑄型表面噴涂一層涂料，所述的涂料按質(zhì)量百分比計(jì)包含以下組分：

鋯英粉：92%，環(huán)氧樹(shù)脂：2%，有機(jī)膨潤(rùn)土：1.5%及二氧化鈦： 1%；

（3）將汽車車架各部件的鑄造原料放置在井式坩堝電阻爐中進(jìn)行熔煉，熔煉時(shí)現(xiàn)將坩堝預(yù)熱至暗紅色，同時(shí)將鑄造原料放置在爐口預(yù)熱，當(dāng)坩堝溫度到達(dá)160℃時(shí)，加入預(yù)熱好的原材料，在混合氣體的保護(hù)下，升溫至700℃進(jìn)行熔化，待全部熔煉得到原材料液后，輕微攪拌，隨后用干燥的六氯乙烷制劑進(jìn)行精煉除氣，靜置9min，然后在原材料液上撒布珍珠巖造渣以凈化原材料液并立刻扒渣得到原材料液；

（4）將原材料液澆注做好的鑄型中得到鑄坯，澆注后將整個(gè)鑄坯連同鑄型保溫13h，以消除殘余應(yīng)力，取出鑄坯空冷至室溫，然后對(duì)鑄坯進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理；

調(diào)質(zhì)熱處理：采用一次正火+兩次回火，第一次回火溫度大于第二次回火溫度；正火：正式火溫度225℃，到溫后保溫10min；第一次回火：采用分段加熱，第一段加熱溫度為210℃，到溫后保溫11min，第二段加熱溫度為289℃，到溫后保溫12min，然后空冷至室溫后進(jìn)行第二次正火；第二次回火：采用分段加熱，第一段加熱溫度為125℃加熱，到溫后保溫16min，第二段加熱溫度為107℃加熱，到溫后保溫10min；

（5）對(duì)步驟（5）中經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理后的鑄環(huán)坯進(jìn)行冷卻工序降至室溫，對(duì)降至室溫的鑄坯進(jìn)行打磨和機(jī)械加工，檢驗(yàn)合格的即為汽車車架。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。