CN105296819B - 一种用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金及其制备方法 - Google Patents
一种用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金及其制备方法。本发明的铝合金由以下重量百分比的组分组成：硅8‑11％，铁0‑1.2％，锰0.1‑0.5％，镁0.1‑0.5％，铜2‑3.5％，锌0‑1.2％，镍0‑0.3％，锡0‑0.1％，铅0‑0.2％，钛0‑0.15％，余量为铝。本发明的铝合金具有针孔缺陷少，致密性高，同时微量元素的增加使得高温性能高和稳定，且高温实验过程中没有鼓泡现象。本发明制备的产品具有良好的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金材料技术领域，更具体地，涉及一种用于双离合变速器(DCT)系统耐高压端盖铝合金及其制备方法。
背景技术
汽车铝合金零部件在双离合变速器结构中有着较高的技术要求，目前市场上常用的铝合金存在以下问题：1)产品内部微气孔多，在400℃的实验温度下产品鼓泡严重，影响产品的使用性能和安全性；2)Cu含量的比例不合理导致强度和硬度偏低，基本处于80-90HB的范围；3)精炼变质效果不良，在实际使用过程中导致针孔较多，同时铝液处理方式不正确导致晶粒过粗，耐高压性差，给产品在汽车上的稳定性和安全性都带来风险。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术中存在的不足，提供一种用于DCT系统耐高压端盖铝合金及其制备方法。该铝合金具有针孔缺陷少，致密性高，同时微量元素的增加使得高温性能高和稳定，且高温实验过程中没有鼓泡现象，因此，该产品具有良好的市场前景。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金，由以下重量百分比的组分组成：硅8-11％，铁0-1.2％，锰0.1-0.5％，镁0.1-0.5％，铜2-3.5％，锌0-1.2％，镍0-0.3％，锡0-0.1％，铅0-0.2％，钛0-0.15％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅8-11％，铁1.0-1.2％，锰0.1-0.5％，镁0.1-0.5％，铜2-3.5％，锌0.5-1.2％，镍0.1-0.3％，锡0.01-0.1％，铅0.01-0.2％，钛0.02-0.15％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅9-10％，铁1.0-1.2％，锰0.2-0.4％，镁0.2-0.4％，铜2.5-3％，锌0.5-1.2％，镍0.1-0.2％，锡0.01-0.05％，铅0.01-0.1％，钛0.02-0.1％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅9.5％，铁1.1％，锰0.3％，镁0.3％，铜2.7％，锌0.8％，镍0.15％，锡0.03％，铅0.05％，钛0.07％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅8％，铁1.0％，锰0.1％，镁0.1％，铜2％，锌0.5％，镍0.1％，锡0.01％，铅0.01％，钛0.02％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅10％，铁1.16％，锰0.3％，镁0.4％，铜3％，锌1.1％，镍0.25％，锡0.02％，铅0.02％，钛0.04％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅11％，铁1.2％，锰0.5％，镁0.5％，铜3.5％，锌1.2％，镍0.3％，锡0.05％，铅0.1％，钛0.1％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅8％，铁1.2％，锰0.4％，镁0.4％，铜3.5％，锌1.2％，镍0.2％，锡0.01％，铅0.01％，钛0.02％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅11％，铁1.2％，锰0.5％，镁0.5％，铜3.5％，锌1.2％，镍0.3％，锡0.01％，铅0.01％，钛0.02％，余量为铝。
一种用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金的制备方法，包括以下步骤：
1)按照配比重量将硅、铁、锰、镁、铜、锌、镍、锡、铅、钛、铝置于燃气熔化炉中，加热到750-780℃进行熔化；
2)待上述材料完全熔化后，调整温度在710-730℃，将精炼剂和变质剂均匀散在熔液表面，然后使用钟罩压入到熔液中进行均匀搅拌；
3)处理号熔液后运转到压铸设备周边的保温炉内，使用氩气除气，保证针孔降到最低，同时将温度降到640℃以下，保证熔液的吸气量降低10倍以上，大大减少针孔的存在；
4)将模具温度调整到240℃后开始压铸双离合变速器端盖产品，保证熔液在1h内用完，确保含气量不会增加；
5)将上述所得到的产品置于180℃下保温8h，然后取出继续空冷后得到所需的端盖铝合金产品。
进一步地，所述步骤2)中的精炼剂和变质剂的重量含量为2-5％。
进一步地，所述步骤3)中使用氩气除气的条件是使用99.999％的氩气24h连续除气。
本发明的有益效果是：
1)本发明提供的铝合金中铁含量调整为1.1-1.2％，增加了铝合金的流动性，增加了压铸充型。
2)本发明的铝合金产品在制备过程中使用精炼剂和变质剂同时加入的方案，减小有害元素如Sn等的含量，提升了产品的强度和高温性能。
3)本发明的铝合金产品在制备过程中为了减小针孔的数量，使用了纯度为99.999％的氩气进行连续除气处理，保证了熔液中的氢含量降到最低。
4)本发明的产品满足耐高压要求和耐高温要求，具体表现为在高温和200Kg高油压的使用环境中产品无变形、断裂和漏油情况。
具体实施方式
实施例1
一种用于双离合变速器(DCT)系统耐高压端盖铝合金，由以下重量百分比的组分组成：硅9.5％，铁1.1％，锰0.3％，镁0.3％，铜2.7％，锌0.8％，镍0.15％，锡0.03％，铅0.05％，钛0.07％，余量为铝。
按照上述配比重量将硅、铁、锰、镁、铜、锌、镍、锡、铅、钛、铝置于燃气熔化炉中，加热到750-780℃进行熔化；待上述材料完全熔化后，调整温度在710-730℃，将重量含量为2％精炼剂和变质剂均匀散在熔液表面，然后使用钟罩压入到熔液中进行均匀搅拌；处理好熔液后运转到压铸设备周边的保温炉内，使用99.999％的氩气24h连续除气，保证针孔降到最低，同时将温度降到640℃以下，保证熔液的吸气量降低10倍以上，大大减少针孔的存在；将模具温度调整到240℃后开始压铸DCT端盖产品，保证熔液在1h内用完，确保含气量不会增加；将所得到的产品置于180℃下保温8h，然后取出继续空冷后得到所需的端盖铝合金产品。
与现有的铝合金产品相比，本实施例制备的铝合金具有针孔缺陷少，致密性高，同时微量元素的增加使得高温性能高和稳定，且高温实验过程中没有鼓泡现象。
实施例2
一种用于双离合变速器(DCT)系统耐高压端盖铝合金，由以下重量百分比的组分组成：硅8％，铁1.0％，锰0.1％，镁0.1％，铜2％，锌0.5％，镍0.1％，锡0.01％，铅0.01％，钛0.02％，余量为铝。
按照上述配比重量将硅、铁、锰、镁、铜、锌、镍、锡、铅、钛、铝置于燃气熔化炉中，加热到750-780℃进行熔化；待上述材料完全熔化后，调整温度在710-730℃，将重量含量为2％精炼剂和变质剂均匀散在熔液表面，然后使用钟罩压入到熔液中进行均匀搅拌；处理好熔液后运转到压铸设备周边的保温炉内，使用99.999％的氩气24h连续除气，保证针孔降到最低，同时将温度降到640℃以下，保证熔液的吸气量降低10倍以上，大大减少针孔的存在；将模具温度调整到240℃后开始压铸DCT端盖产品，保证熔液在1h内用完，确保含气量不会增加；将所得到的产品置于180℃下保温8h，然后取出继续空冷后得到所需的端盖铝合金产品。
与现有的铝合金产品相比，本实施例制备的铝合金具有针孔缺陷少，致密性高，同时微量元素的增加使得高温性能高和稳定，且高温实验过程中没有鼓泡现象。
实施例3
一种用于双离合变速器(DCT)系统耐高压端盖铝合金，由以下重量百分比的组分组成：硅10％，铁1.16％，锰0.3％，镁0.4％，铜3％，锌1.1％，镍0.25％，锡0.02％，铅0.02％，钛0.04％，余量为铝。
按照上述配比重量将硅、铁、锰、镁、铜、锌、镍、锡、铅、钛、铝置于燃气熔化炉中，加热到750-780℃进行熔化；待上述材料完全熔化后，调整温度在710-730℃，将重量含量为5％精炼剂和变质剂均匀散在熔液表面，然后使用钟罩压入到熔液中进行均匀搅拌；处理好熔液后运转到压铸设备周边的保温炉内，使用99.999％的氩气24h连续除气，保证针孔降到最低，同时将温度降到640℃以下，保证熔液的吸气量降低10倍以上，大大减少针孔的存在；将模具温度调整到240℃后开始压铸DCT端盖产品，保证熔液在1h内用完，确保含气量不会增加；将所得到的产品置于180℃下保温8h，然后取出继续空冷后得到所需的端盖铝合金产品。
与现有的铝合金产品相比，本实施例制备的铝合金具有针孔缺陷少，致密性高，同时微量元素的增加使得高温性能高和稳定，且高温实验过程中没有鼓泡现象。
实施例4
一种用于双离合变速器(DCT)系统耐高压端盖铝合金，由以下重量百分比的组分组成：硅11％，铁1.2％，锰0.5％，镁0.5％，铜3.5％，锌1.2％，镍0.3％，锡0.05％，铅0.1％，钛0.1％，余量为铝。
按照上述配比重量将硅、铁、锰、镁、铜、锌、镍、锡、铅、钛、铝置于燃气熔化炉中，加热到750-780℃进行熔化；待上述材料完全熔化后，调整温度在710-730℃，将重量含量为4％精炼剂和变质剂均匀散在熔液表面，然后使用钟罩压入到熔液中进行均匀搅拌；处理好熔液后运转到压铸设备周边的保温炉内，使用99.999％的氩气24h连续除气，保证针孔降到最低，同时将温度降到640℃以下，保证熔液的吸气量降低10倍以上，大大减少针孔的存在；将模具温度调整到240℃后开始压铸DCT端盖产品，保证熔液在1h内用完，确保含气量不会增加；将所得到的产品置于180℃下保温8h，然后取出继续空冷后得到所需的端盖铝合金产品。
与现有的铝合金产品相比，本实施例制备的铝合金具有针孔缺陷少，致密性高，同时微量元素的增加使得高温性能高和稳定，且高温实验过程中没有鼓泡现象。
实施例5
一种用于双离合变速器(DCT)系统耐高压端盖铝合金，由以下重量百分比的组分组成：硅8％，铁1.2％，锰0.4％，镁0.4％，铜3.5％，锌1.2％，镍0.2％，锡0.01％，铅0.01％，钛0.02％，余量为铝。
按照上述配比重量将硅、铁、锰、镁、铜、锌、镍、锡、铅、钛、铝置于燃气熔化炉中，加热到750-780℃进行熔化；待上述材料完全熔化后，调整温度在710-730℃，将重量含量为5％精炼剂和变质剂均匀散在熔液表面，然后使用钟罩压入到熔液中进行均匀搅拌；处理好熔液后运转到压铸设备周边的保温炉内，使用99.999％的氩气24h连续除气，保证针孔降到最低，同时将温度降到640℃以下，保证熔液的吸气量降低10倍以上，大大减少针孔的存在；将模具温度调整到240℃后开始压铸DCT端盖产品，保证熔液在1h内用完，确保含气量不会增加；将所得到的产品置于180℃下保温8h，然后取出继续空冷后得到所需的端盖铝合金产品。
与现有的铝合金产品相比，本实施例制备的铝合金具有针孔缺陷少，致密性高，同时微量元素的增加使得高温性能高和稳定，且高温实验过程中没有鼓泡现象。
实施例6
一种用于双离合变速器(DCT)系统耐高压端盖铝合金，由以下重量百分比的组分组成：硅11％，铁1.2％，锰0.5％，镁0.5％，铜3.5％，锌1.2％，镍0.3％，锡0.01％，铅0.01％，钛0.02％，余量为铝。
按照上述配比重量将硅、铁、锰、镁、铜、锌、镍、锡、铅、钛、铝置于燃气熔化炉中，加热到750-780℃进行熔化；待上述材料完全熔化后，调整温度在710-730℃，将重量含量为3％精炼剂和变质剂均匀散在熔液表面，然后使用钟罩压入到熔液中进行均匀搅拌；处理好熔液后运转到压铸设备周边的保温炉内，使用99.999％的氩气24h连续除气，保证针孔降到最低，同时将温度降到640℃以下，保证熔液的吸气量降低10倍以上，大大减少针孔的存在；将模具温度调整到240℃后开始压铸DCT端盖产品，保证熔液在1h内用完，确保含气量不会增加；将所得到的产品置于180℃下保温8h，然后取出继续空冷后得到所需的端盖铝合金产品。
与现有的铝合金产品相比，本实施例制备的铝合金具有针孔缺陷少，致密性高，同时微量元素的增加使得高温性能高和稳定，且高温实验过程中没有鼓泡现象。
采用上述实施例1-6中生产制备得到的用于DCT系统耐高压端盖铝合金性能与普通生产制备得到的铝合金性能对比结果如下表1所示。
表1本发明制备的铝合金性能与普通生产制备得到的铝合金性能对比
| 产品 | 抗拉强度 | 屈服强度 | 延伸率 | 硬度 | 400℃鼓泡实验 |
| 普通生产制备产品 | 220Mpa | 130Mpa | 1.1-1.5％ | 85-90HB | 30％以上出现鼓泡 |
| 实施例1 | 296Mpa | 185Mpa | 2.5-2.7％ | 93-95HB | 无鼓泡 |
| 实施例2 | 290Mpa | 180Mpa | 2.4-2.5％ | 92-95HB | 无鼓泡 |
| 实施例3 | 295Mpa | 184Mpa | 2.4-2.6％ | 95-97HB | 无鼓泡 |
| 实施例4 | 300Mpa | 190Mpa | 2.5-2.8％ | 95-98HB | 无鼓泡 |
| 实施例5 | 292Mpa | 183Mpa | 2.4-2.5％ | 94-95HB | 无鼓泡 |
| 实施例6 | 298Mpa | 188Mpa | 2.7-2.8％ | 95-100HB | 无鼓泡 |
由此可见，本发明制备的用于DCT系统耐高压端盖铝合金具有良好的物理性能、力学性能，且高温实验过程中没有鼓泡现象。本发明的产品满足耐高压和耐高温要求，具有良好的市场情景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。
Claims (9)
1.一种用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：硅9.5％，铁1.1％，锰0.3％，镁0.3％，铜2.7％，锌0.8％，镍0.15％，锡0.03％，铅0.05％，钛0.07％，余量为铝，所述铝合金的性能为抗拉强度296MP a，屈服强度185MP a，延伸率2.5-2.7％，硬度93-95HB。
2.一种用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：硅8％，铁1.0％，锰0.1％，镁0.1％，铜2％，锌0.5％，镍0.1％，锡0.01％，铅0.01％，钛0.02％，余量为铝，所述铝合金的性能为抗拉强度290MP a，屈服强度180MP a，延伸率2.4-2.5％，硬度92-95HB。
3.一种用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：硅10％，铁1.16％，锰0.3％，镁0.4％，铜3％，锌1.1％，镍0.25％，锡0.02％，铅0.02％，钛0.04％，余量为铝，所述铝合金的性能为抗拉强度295MP a，屈服强度184MP a，延伸率2.4-2.6％，硬度95-97HB。
4.一种用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：硅11％，铁1.2％，锰0.5％，镁0.5％，铜3.5％，锌1.2％，镍0.3％，锡0.05％，铅0.1％，钛0.1％，余量为铝，所述铝合金的性能为抗拉强度300MP a，屈服强度190MP a，延伸率2.5-2.8％，硬度95-98HB。
5.一种用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：硅8％，铁1.2％，锰0.4％，镁0.4％，铜3.5％，锌1.2％，镍0.2％，锡0.01％，铅0.01％，钛0.02％，余量为铝，所述铝合金的性能为抗拉强度292MP a，屈服强度183MP a，延伸率2.4-2.5％，硬度94-95HB。
6.一种用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：硅11％，铁1.2％，锰0.5％，镁0.5％，铜3.5％，锌1.2％，镍0.3％，锡0.01％，铅0.01％，钛0.02％，余量为铝，所述铝合金的性能为抗拉强度298MP a，屈服强度188MP a，延伸率2.7-2.8％，硬度95-100HB。
7.一种如权利要求1-6中任意一项所述的用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按照配比重量将硅、铁、锰、镁、铜、锌、镍、锡、铅、钛、铝置于燃气熔化炉中，加热到750-780℃进行熔化；
2)待上述材料完全熔化后，调整温度在710-730℃，将精炼剂和变质剂均匀散在熔液表面，然后使用钟罩压入到熔液中进行均匀搅拌；
3)处理好熔液后运转到压铸设备周边的保温炉内，使用氩气除气，保证针孔降到最低，同时将温度降到640℃以下，保证熔液的吸气量降低10倍以上，大大减少针孔的存在；
4)将模具温度调整到240℃后开始压铸双离合变速器端盖产品，保证熔液在1h内用完，确保含气量不会增加；
5)将上述所得到的产品置于180℃下保温8h，然后取出继续空冷后得到所需的端盖铝合金产品。
8.根据权利要求7所述的用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的精炼剂和变质剂的重量含量为2-5％。
9.根据权利要求7所述的用于双离合变速器系统耐高压端盖铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中使用氩气除气的条件是使用99.999％的氩气24h连续除气。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |