CN103952597A - 一种高耐磨的汽车铝合金 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐磨的汽车铝合金，其各元素按质量百分比组成为：Si0.3-0.5、Cu0.4-0.6、Ta0.1-0.16、Ni0.1-0.3、Li0.15-0.25、Zn0.2-0.4、Mg0.3-0.5、Mn0.1-0.2,余量为Al和杂质。本发明通过合金粉分别熔炼，再雾化为粉状，最后再调整成分，得到各元素掺杂更精确的铝合金产品，制备方法简单，所得铝合金耐磨性好。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金领域，确切地说是一种高耐磨的汽车铝合金。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。
铸造铝合金具有优良的铸造性能。可根据使用目的、零件形状、尺寸精度、数量、质量标准、机械性能等各方面的要求和经济效益选择适宜的合金和合适的铸造方法。铸造铝合金主要用于铸造发动机气缸体、离合器壳体、后桥壳、转向器壳体、变速器、配气机构、机油泵、水泵、摇臂盖、车轮、发动机框架、制动钳、油缸及制动盘等非发动机构件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高耐磨的汽车铝合金。
上述目的通过以下方案实现：
一种高耐磨的汽车铝合金，其特征在于：其各元素按质量百分比组成为：Si0.3-0.5、Cu0.4-0.6、Ta0.1-0.16、Ni0.1-0.3、Li0.15-0.25、Zn0.2-0.4、Mg0.3-0.5、Mn 0.1-0.2,余量为Al和杂质。
所述的一种高耐磨的汽车铝合金，其特征在于：铸造工艺为：
（1）、按照权利要求1所述的质量百分比取一定量的各纯金属锭，将除镁金属锭、铜金属锭、锰金属锭外的一定量纯金属锭在850-950℃的温度下熔炼为铝合金液，采用耐高温合金钢双叶搅拌器以30-50转/分钟的速率搅拌10分钟，搅拌结束后，得熔炼后的金属液，再将熔炼后的金属液在770-800℃保温炉中按比例加入精炼剂，采用耐高温合金钢双叶搅拌器以25-35转/分钟的速率搅拌8-15分钟，搅拌结束后升温至830-840℃静置保温15-20分钟，进行扒渣，扒渣后取样分析，后将成分合格的熔体浇入气体雾化制粉设备中，采用气体雾化方法将配比材料制备成粒径在100μm以下的球形合金粉末，得到合金粉末；
（2）按照权利要求1所述的质量百分比取一定量镁金属锭、铜金属锭、锰金属锭在730-800℃的温度下熔炼为合金液，熔体浇入气体雾化制粉设备中，采用气体雾化方法将配比材料制备成粒径在100μm以下的球形合金粉末，得到合金粉末；
（3）将步骤（1）所得合金粉末与步骤（2）所得合金粉末按照权利要求1所述的质量百分比混匀后，在850-870℃的温度下熔炼为铝合金液，再将熔炼后的金属液在760-780℃保温炉中按比例加入精炼剂，进行第二次精炼，精炼结束后升温至730-750℃静置保温10-20分钟，进行扒渣，扒渣后取样分析；
（4）将成分合格的熔体覆盖静置后，按照常规工艺铸造成型的铝合金板材；
（5）将所得铸造成型的铝合金板材于沸水中浸泡10-20分钟，取出后在零下10-0℃保温20-30分钟；然后再于零下40-零下60℃保温10-20分钟，再至零下90℃-零下120℃，保温30-40分钟，再升温至零下40-零下80℃，将铝合金工件提出深冷柜，放置在空气中自然回温至室温，放置1-2小时，即得。
所述的一种高耐磨的汽车铝合金，其特征在于：所述的精炼剂由下述重量份的原料制得：六氟苯5-7、二氧化硅3-6、氟铝酸钾1-2、硝酸钠3-5、氯化锌1-3，氯化钠2-4、硫酸钡1-2、碳酸钾3-5、蛭石6-8；
所述的精炼剂的制备方法为：
（1）将蛭石破碎后过100-200目筛后于300-450℃下煅烧2-4小时，取出冷却后，于浓度为10-15%的氢氧化钠中边搅拌边泡20-30分钟后，再过滤，用去离子水洗净，烘干，研磨成亚微米级粉末；
（2）将除蛭石外其余原料混匀后，粉碎再加入步骤（1）所得亚微米级粉末，搅拌均匀后，熔融，造粒即得。
本发明的有益效果为：本发明通过合金粉分别熔炼，再雾化为粉状，最后再调整成分，得到各元素掺杂更精确的铝合金产品，制备方法简单，所得铝合金耐磨性好。
具体实施方式
一种高耐磨的汽车铝合金，其各元素按质量百分比组成为：Si0.5、Cu0.6、Ta0.1、Ni0.1、Li0.25、Zn0.4、Mg0.5、Mn 0.2,余量为Al和杂质。
所述的一种高耐磨的汽车铝合金，铸造工艺为：
（1）、按照权利要求1所述的质量百分比取一定量的各纯金属锭，将除镁金属锭、铜金属锭、锰金属锭外的一定量纯金属锭在950℃的温度下熔炼为铝合金液，采用耐高温合金钢双叶搅拌器以50转/分钟的速率搅拌10分钟，搅拌结束后，得熔炼后的金属液，再将熔炼后的金属液在800℃保温炉中按比例加入精炼剂，采用耐高温合金钢双叶搅拌器以35转/分钟的速率搅拌15分钟，搅拌结束后升温至840℃静置保温20分钟，进行扒渣，扒渣后取样分析，后将成分合格的熔体浇入气体雾化制粉设备中，采用气体雾化方法将配比材料制备成粒径在100μm以下的球形合金粉末，得到合金粉末；
（2）按照权利要求1所述的质量百分比取一定量镁金属锭、铜金属锭、锰金属锭在730℃的温度下熔炼为合金液，熔体浇入气体雾化制粉设备中，采用气体雾化方法将配比材料制备成粒径在100μm以下的球形合金粉末，得到合金粉末；
（3）将步骤（1）所得合金粉末与步骤（2）所得合金粉末按照权利要求1所述的质量百分比混匀后，在870℃的温度下熔炼为铝合金液，再将熔炼后的金属液在780℃保温炉中按比例加入精炼剂，进行第二次精炼，精炼结束后升温至750℃静置保温20分钟，进行扒渣，扒渣后取样分析；
（4）将成分合格的熔体覆盖静置后，按照常规工艺铸造成型的铝合金板材；
（5）将所得铸造成型的铝合金板材于沸水中浸泡20分钟，取出后在零下4℃保温30分钟；然后再于零下50℃保温15分钟，再至零下120℃，保温35分钟，再升温至零下20℃，保温20分钟，将铝合金工件提出深冷柜，放置在空气中自然回温至室温，放置2小时，即得。
所述的精炼剂由下述重量kg的原料制得：六氟苯5、二氧化硅6、氟铝酸钾2、硝酸钠5、氯化锌1，氯化钠4、硫酸钡1、碳酸钾5、蛭石8；
所述的精炼剂的制备方法为：
（1）将蛭石破碎后过200目筛后于350℃下煅烧4小时，取出冷却后，于浓度为15%的氢氧化钠中边搅拌边泡30分钟后，再过滤，用去离子水洗净，烘干，研磨成亚微米级粉末；
（2）将除蛭石外其余原料混匀后，粉碎再加入步骤（1）所得亚微米级粉末，搅拌均匀后，熔融，造粒即得。
制得的铝合金经检验，其主要性能为：抗拉强度422Mpa，抗剪强度253MPa，延伸率13.2%。
Claims (3)
1.一种高耐磨的汽车铝合金，其特征在于：其各元素按质量百分比组成为：Si0.3-0.5、Cu0.4-0.6、Ta0.1-0.16、Ni0.1-0.3、Li0.15-0.25、Zn0.2-0.4、Mg0.3-0.5、Mn 0.1-0.2,余量为Al和杂质。
2.根据权利要求1所述的一种高耐磨的汽车铝合金，其特征在于：铸造工艺为：
（1）、按照权利要求1所述的质量百分比取一定量的各纯金属锭，将除镁金属锭、铜金属锭、锰金属锭外的一定量纯金属锭在850-950℃的温度下熔炼为铝合金液，采用耐高温合金钢双叶搅拌器以30-50转/分钟的速率搅拌10分钟，搅拌结束后，得熔炼后的金属液，再将熔炼后的金属液在770-800℃保温炉中按比例加入精炼剂，采用耐高温合金钢双叶搅拌器以25-35转/分钟的速率搅拌8-15分钟，搅拌结束后升温至830-840℃静置保温15-20分钟，进行扒渣，扒渣后取样分析，后将成分合格的熔体浇入气体雾化制粉设备中，采用气体雾化方法将配比材料制备成粒径在100μm以下的球形合金粉末，得到合金粉末；
（2）按照权利要求1所述的质量百分比取一定量镁金属锭、铜金属锭、锰金属锭在730-800℃的温度下熔炼为合金液，熔体浇入气体雾化制粉设备中，采用气体雾化方法将配比材料制备成粒径在100μm以下的球形合金粉末，得到合金粉末；
（3）将步骤（1）所得合金粉末与步骤（2）所得合金粉末按照权利要求1所述的质量百分比混匀后，在850-870℃的温度下熔炼为铝合金液，再将熔炼后的金属液在760-780℃保温炉中按比例加入精炼剂，进行第二次精炼，精炼结束后升温至730-750℃静置保温10-20分钟，进行扒渣，扒渣后取样分析；
（4）将成分合格的熔体覆盖静置后，按照常规工艺铸造成型的铝合金板材；
（5）将所得铸造成型的铝合金板材于沸水中浸泡10-20分钟，取出后在零下10-0℃保温20-30分钟；然后再于零下40-零下60℃保温10-20分钟，再至零下90℃-零下120℃，保温30-40分钟，再升温至零下10-零下20℃，保温10-20分钟，将铝合金工件提出深冷柜，放置在空气中自然回温至室温，放置1-2小时，即得。
3.根据权利要求2所述的一种高耐磨的汽车铝合金，其特征在于：所述的精炼剂由下述重量份的原料制得：六氟苯5-7、二氧化硅3-6、氟铝酸钾1-2、硝酸钠3-5、氯化锌1-3，氯化钠2-4、硫酸钡1-2、碳酸钾3-5、蛭石6-8；
所述的精炼剂的制备方法为：
（1）将蛭石破碎后过100-200目筛后于300-450℃下煅烧2-4小时，取出冷却后，于浓度为10-15%的氢氧化钠中边搅拌边泡20-30分钟后，再过滤，用去离子水洗净，烘干，研磨成亚微米级粉末；
（2）将除蛭石外其余原料混匀后，粉碎再加入步骤（1）所得亚微米级粉末，搅拌均匀后，熔融，造粒即得。
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