CN103789584A - 液力缓速器壳体专用铸造铝合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铝合金新材料领域，具体涉及一种液力缓速器壳体专用铸造铝合金及其制备方法。所述铸造铝合金，按重量百分比包括以下组分：9.42-9.92%的Si、0.25-0.26%的Mg、0.075-0.076%的Cu、0.33-0.35%的Fe、0.24-0.25%的Mn、0.07-0.1%的Zn、0.15-0.2%的Ni、0.1%的V、0.125%的Ti、88-89%的Al和余量的痕量元素。所述制备方法包括如下步骤：配料、熔炼和浇铸。本发明提供铝合金在较高温度下机械性能稳定，硬度理想，具有优良的铸造性能，流动性好，适合于复杂曲面及截面的液力缓速器壳体的成型，质密性高且热裂倾向小。
Description
技术领域
本发明属于铝合金新材料领域，具体涉及一种液力缓速器壳体专用铸造铝合金及其制备方法。
背景技术
液力缓速器是车辆辅助制动系统的一种，其工作原理为车辆的传动轴转动时驱动齿轮副使输入轴转动，输入轴与转子连接，当要进行缓速时，控制系统将油槽中的介质泵入定子和转子之间的工作腔，油对转子产生阻力，使传动轴转速慢下来，随着传动轴转速下降，车速也慢下来，起到缓速作用；液力缓速器实质是将车辆的动能转换成热能散掉。因此液力缓速器在较高温度下工作，大量的热量聚集在油里并迅速传递给壳体，而此时转子定子的相互作用，会对壳体产生较大的作用力，因此要求壳体具有良好的力学性能和热稳定性。同时，液力缓速器壳体一般是通过铝合金铸造成型，因此壳体材料需要具有优良的铸造工艺性，比如，熔体具有良好的流动性，使铸型易充满；气孔倾向小，提高铸件内部的致密度，保证强度性能；热裂倾向小等。
随着汽车工业的发展，对液力缓速器的制动性能要求越来越高，因此对壳体材料性能的要求也随之提高，特别是在较高温度下能保持良好机械性能显的尤重要。
目前的铸造铝硅镁合金具有良好的铸造性能和机械性能，并且因其具有良好的气密性使其成为铝合金中应用最广泛的一种合金系。但是该合金系热稳定性不甚理想，也就是说其在较高温度下机械性能会急剧下降。因此如何在保持优良铸造性能的同时，改善其耐高温性能是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是目前的铝合金材料无法兼顾液力缓速器壳体所需性能，特别是兼顾在较高温度下机械性能的保持和优良的铸造性能，为了克服以上不足，提供了一种液力缓速器壳体专用铸造铝合金及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述液力缓速器壳体专用铸造铝合金，按重量百分比计包括以下组分：9.42-9.92%的Si、0.25-0.26%的Mg、0.075-0.076%的Cu、0.33-0.35%的Fe、0.24-0.25%的Mn、0.07-0.1%的Zn、0.15-0.2%的Ni、0.1%的V、0.125%的Ti、88-89%的Al和余量的痕量元素。
优选地是，所述痕量元素中P≤0.01%，Pd≤0.004%，Sn≤0.001%，其中百分比是基于所述液力缓速器壳体专用铸造铝合金所有组分的总重量的重量百分比。
优选地是，按重量百分比计包括以下组分：9.90%的Si、0.26%的Mg、0.075%的Cu、0.35%的Fe、0.25%的Mn、0.08%的Zn、0.2%的Ni、0.1%的V、0.125%的Ti、88.81%的Al和余量的痕量元素。
本发明还提供了上述液力缓速器壳体专用铸造铝合金的制备方法，包括如下步骤：
1）配料：按重量百分比计将9.5-10%的Si、0.25-0.3%的Mg、0.075-0.08%的Cu、0.33-0.37%的Fe、0.24-0.3%的Mn、0.07-0.12%的Zn、0.15-0.3%的Ni、0.12-0.16%的V、0.13-0.18%的Ti和余量的Al进行称重备用；
2）熔炼：首先将Si、Al和Fe在熔炼炉在790-900℃温度下熔化，然后加入其他组分，迅速搅拌至混合均匀，得铝合金液；
3）浇铸：将铝合金液降温后，在720-750℃温度下浇铸成铸锭。
本发明提供的铸造铝合金通过Fe与Si的协同作用，V和Ti的合金晶柱细化作用，少量Mn与Fe的中和作用，控制适量的Zn和Cu，使得获得的铝合金在较高温度下机械性能稳定，硬度理想，可适用于复杂路面上行驶车辆及较大载重车辆的液力缓速器壳体上，同时，该铸造铝合金具有优良的铸造性能，流动性好，适合于复杂曲面及截面的液力缓速器壳体的成型，质密性高且热裂倾向小。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细描述：
本发明所述液力缓速器壳体专用铸造铝合金，
所述液力缓速器壳体专用铸造铝合金的制备方法包括如下步骤：
1）配料：按重量百分比计将10%的Si、0.3%的Mg、0.077%的Cu、0.37%的Fe、0.28%的Mn、0.1%的Zn、0.25%的Ni、0.15%的V、0.16%的Ti和余量的Al进行称重备用；
2）熔炼：首先将Si、Al和Fe在熔炼炉在790-900℃温度下熔化，然后加入其他组分，迅速搅拌至混合均匀，得铝合金液；
3）浇铸：将铝合金液降温过滤后，在720-750℃温度下浇铸成铸锭。
制备获得的铸锭中按重量百分比计包括以下组分：9.90%的Si、0.26%的Mg、0.075%的Cu、0.35%的Fe、0.25%的Mn、0.08%的Zn、0.2%的Ni、0.1%的V、0.125%的Ti、0.005%的P、0.002%的Pd、Sn≤0.001%、88.81%的Al和0.023%的其余痕量元素。
与国标GB/T15115-94中的YZAlSi10Mg的性能比较如表一所示：
表一
其中室温测试是指在25℃下进行测试，高温测试是指在350℃保温30min进行测试。
采用实施方式制备出的铝合金采用砂型铸造方法铸造，铝合金液流动性好，可以快速充满型腔，热传导性好，铸造出的具有复杂曲面及截面的液力缓速器壳体，产品表面光洁，截面无明显气泡。
Claims (4)
1.一种液力缓速器壳体专用铸造铝合金，其特征在于，按重量百分比计包括以下组分：9.42-9.92%的Si、0.25-0.26%的Mg、0.075-0.076%的Cu、0.33-0.35%的Fe、0.24-0.25%的Mn、0.07-0.1%的Zn、0.15-0.2%的Ni、0.1-0.2%的V、0.125-0.3%的Ti、88-89%的Al和余量的痕量元素。
2.根据权利要求1所述一种液力缓速器壳体专用铸造铝合金，其特征在于，所述痕量元素中P≤0.01%，Pd≤0.004%，Sn≤0.001%，其中百分比是基于所述液力缓速器壳体专用铸造铝合金所有组分的总重量的重量百分比。
3.根据权利要求1所述一种液力缓速器壳体专用铸造铝合金，其特征在于，按重量百分比计包括以下组分：9.90%的Si、0.26%的Mg、0.075%的Cu、0.35%的Fe、0.25%的Mn、0.08%的Zn、0.2%的Ni、0.1%的V、0.125%的Ti、88.81%的Al和余量的痕量元素。
4.权利要求1-3任一所述液力缓速器壳体专用铸造铝合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）配料：按重量百分比计将9.5-10%的Si、0.25-0.3%的Mg、0.075-0.08%的Cu、0.33-0.37%的Fe、0.24-0.3%的Mn、0.07-0.12%的Zn、0.15-0.3%的Ni、0.12-0.16%的V、0.13-0.18%的Ti和余量的Al进行称重备用；
2）熔炼：首先将Si和Al在熔炼炉在790-900℃温度下熔化，然后加入其他组分，迅速搅拌至混合均匀，得铝合金液；
3）浇铸：将铝合金液降温后，在720-750℃温度下浇铸成铸锭。
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