CN106216700A - 一种变速箱用铝镁合金粉末的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变速箱用铝镁合金粉末的制备工艺，其包括将铝粒置于加热炉中，铝粒溶解后加入镁粒和钴粒进行熔炼，待溶清后捞净浮渣，得到合金液；将合金液滴落至高速旋转的紫铜轮表面甩出，冷却得到合金带；将合金带浸泡在盐酸中，然后洗涤、干燥；裁剪干燥后的合金带，再球磨，得到合金粉；将合金粉与液体混合，并加入有机粘合剂搅拌均匀，配制成金属粉浆料；再将浆料通过喷雾造粒机制成金属粉末。本发明通过旋转的紫铜轮将合金液甩出，可使合金液快速冷却，保证金属在高温阶段停留时间较短，合金元素来不及扩散，从而细化组织，降低偏析，再通过喷雾造粒机可制备金属粉末。

Description

一种变速箱用铝镁合金粉末的制备工艺
技术领域
本发明涉及变速箱用铝镁合金粉末的制备工艺。
背景技术
以镁为主要合金元素的铝合金具有质量轻、耐蚀好、易成型、中等强度的 特征，广泛应用于汽车板、油罐车、运煤车、船舶等交通工具制造，用铝合金制造交通工具可明显减轻自重、提高运载能力、减少能源消耗，目前多用于汽车变速箱和变速箱。随着社会的发展，人们要求交通工具具备更高的使用性能与可靠性，这对某些部件用材料的力学性能、成型性能、热稳定性等综合性能 也提出了更高的要求。以汽车的变速箱铝合金为例，要求材料性能满足抗拉强度在280 ～ 350Mpa、屈服强度 σ0.2 ≥ 125 Mpa、伸长率 δ ≥ 26％，同时材料喷漆烘烤后强度不发生明显下降。这就要求材料在较高强度的情况下保存很高的延伸率，以提高 材料的成型性能，同时要求材料具有很高的耐热性能，以使制备出的交通工具具有更高的安全性能。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种可制备强度高、延伸性较好的铝镁合金粉末的制备方法。
本发明采用的技术方案为：一种变速箱用铝镁合金粉末的制备工艺，其包括以下步骤：
（1）将铝粒置于加热炉中，铝粒溶解后加入镁粒和钴粒进行熔炼，待溶清后捞净浮渣，得到合金液；
（2）将合金液滴落至高速旋转的紫铜轮表面甩出，冷却得到合金带；
（3）将合金带浸泡在盐酸中，然后洗涤、干燥；
（4）裁剪干燥后的合金带，再球磨，得到合金粉；
（5）将合金粉与液体混合，并加入有机粘合剂搅拌均匀，配制成金属粉浆料；
（6）再将浆料通过喷雾造粒机制成金属粉末。
作为优选，所述铝粒、镁粒和钴粒中镁的含量为5-12wt%，钴的含量为1—2 wt %，余量为铝。
作为优选，所述液体采用蒸馏水或去离子水，且合金粉与液体的质量比为（2.5—3）：1。
作为优选，所述有机粘合剂采用金属造粒剂，其加入量为合金粉质量的2—4%。
作为优选，所述喷雾造粒机采用离心喷雾造粒机或压力喷雾造粒机。
作为优选，所述离心喷雾造粒机的转速为5000—8000转/分，压力喷雾造粒机的压力为15—25kg/ cm 2。
作为优选，所述喷雾造粒机干燥空气的进口温度为250—350℃、出口温度为100—150℃；干燥空气的流量为100—200 Nm 3 /h；进料速度为10—20 kg/h。
从以上技术方案可知，本发明通过旋转的紫铜轮将合金液甩出，可使合金液快速冷却，保证金属在高温阶段停留时间较短，合金元素来不及扩散，从而细化组织，降低偏析，再通过喷雾造粒机可制备金属粉末。
具体实施方式
下面将详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
一种变速箱用铝镁合金粉末的制备工艺，其包括以下步骤：
以铝、镁、钴粒为原料，并按镁的含量为5-12wt%、钴的含量为1—2 wt %、余量为铝进行配料；然后将铜粒置于加热炉中，铜粒溶解后加入镍粒和钴粒进行熔炼，待溶清后捞净浮渣，得到合金液；将合金液滴落至高速旋转的紫铜轮表面甩出，冷却得到合金带；将合金带浸泡在10%的盐酸中数分钟，以除去合金带表面的氧化层，并经多次蒸馏水漂洗和无水乙醇清洗后，再在真空干燥箱内烘干；裁剪干燥后的合金带，再球磨，得到合金粉；球磨时间为18—22h，球料比为4.5：1；接着将合金粉与液体混合，并加入金属造粒剂搅拌均匀，配制成金属粉浆料；再将浆料通过离心喷雾造粒机或压力喷雾造粒机制备金属粉末。
实施例1
将93wt %铝粒置于感应加热炉中，铝粒溶解后加入2wt %钴粒和5wt%镁粒进行熔炼，待溶清后捞净浮渣，得到合金液；将合金液滴落至高速旋转的紫铜轮表面甩出，冷却得到合金带；将合金带浸泡在10%的盐酸中数分钟，并经多次蒸馏水漂洗和无水乙醇清洗后，再在真空干燥箱内烘干；然后裁剪干燥后的合金带，再采用4.5：1的球料比球磨18h，得到合金粉；接着将合金粉与蒸馏水混合，且合金粉与蒸馏水的质量比为2.5：1，并加入合金粉质量的2%金属造粒剂搅拌均匀，配制成金属粉浆料；再将浆料通过离心喷雾造粒机进行造粒，其中喷雾造粒机干燥空气的进口温度为250℃、出口温度为100℃、干燥空气的流量为100 Nm 3 /h、进料速度为10kg/h，离心喷雾造粒机的转速为5000—8000转/分，从而得到铝镁合金粉末；该合金粉末用于汽车变速箱部件时的抗拉强度可达356Mpa、屈服强度达到150Mpa、伸长率达26.2％。
实施例2
将89.5wt %铝粒置于感应加热炉中，铝粒溶解后加入1.5wt %钴粒和10wt%镁粒进行熔炼，待溶清后捞净浮渣，得到合金液；将合金液滴落至高速旋转的紫铜轮表面甩出，冷却得到合金带；将合金带浸泡在10%的盐酸中数分钟，并经多次蒸馏水漂洗和无水乙醇清洗后，再在真空干燥箱内烘干；然后裁剪干燥后的合金带，再采用4.5：1的球料比球磨18h，得到合金粉；接着将合金粉与去离子水混合，且合金粉与去离子水的质量比为2.8：1，并加入合金粉质量的3%金属造粒剂搅拌均匀，配制成金属粉浆料；再将浆料通过压力喷雾造粒机进行造粒，其中喷雾造粒机干燥空气的进口温度为300℃、出口温度为130℃、干燥空气的流量为150 Nm 3 /h、进料速度为15 kg/h，压力喷雾造粒机的压力为25kg/ cm 2，从而得到铝镁合金粉末；该合金粉末用于汽车变速箱部件时的抗拉强度可达362Mpa、屈服强度达到167Mpa、伸长率达27.6％。
实施例3
将87wt %铝粒置于感应加热炉中，铝粒溶解后加入1wt %钴粒和12wt%镁粒进行熔炼，待溶清后捞净浮渣，得到合金液；将合金液滴落至高速旋转的紫铜轮表面甩出，冷却得到合金带；将合金带浸泡在10%的盐酸中数分钟，并经多次蒸馏水漂洗和无水乙醇清洗后，再在真空干燥箱内烘干；然后裁剪干燥后的合金带，再采用4.5：1的球料比球磨18h，得到合金粉；接着将合金粉与去离子水混合，且合金粉与去离子水的质量比为3：1，并加入合金粉质量的4%金属造粒剂搅拌均匀，配制成金属粉浆料；再将浆料通过压力喷雾造粒机进行造粒，其中喷雾造粒机干燥空气的进口温度为350℃、出口温度为150℃、干燥空气的流量为200Nm 3 /h、进料速度为20 kg/h，压力喷雾造粒机的压力为15kg/ cm 2，从而得到铝镁合金粉末；该合金粉末用于汽车变速箱部件时的抗拉强度可达352Mpa、屈服强度达到146Mpa、伸长率达26.7％。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种变速箱用铝镁合金粉末的制备工艺，其包括以下步骤：
（1）将铝粒置于加热炉中，铝粒溶解后加入镁粒和钴粒进行熔炼，待溶清后捞净浮渣，得到合金液；
（2）将合金液滴落至高速旋转的紫铜轮表面甩出，冷却得到合金带；
（3）将合金带浸泡在盐酸中，然后洗涤、干燥；
（4）裁剪干燥后的合金带，再球磨，得到合金粉；
（5）将合金粉与液体混合，并加入有机粘合剂搅拌均匀，配制成金属粉浆料；
（6）再将浆料通过喷雾造粒机制成金属粉末。
2.根据权利要求1所述变速箱用铝镁合金粉末的制备工艺，其特征在于：所述铝粒、镁粒和钴粒中镁的含量为5-12wt%，钴的含量为1—2 wt %，余量为铝。
3.如权利要求1所述变速箱用铝镁合金粉末的制备工艺，其特征在于：所述液体采用蒸馏水或去离子水，且合金粉与液体的质量比为（2.5—3）：1。
4.如权利要求1所述变速箱用铝镁合金粉末的制备工艺，其特征在于：所述有机粘合剂采用金属造粒剂，其加入量为合金粉质量的2—4%。
5.如权利要求1所述变速箱用铝镁合金粉末的制备工艺，其特征在于：所述喷雾造粒机采用离心喷雾造粒机或压力喷雾造粒机。
6.如权利要求5所述变速箱用铝镁合金粉末的制备工艺，其特征在于：所述离心喷雾造粒机的转速为5000—8000转/分，压力喷雾造粒机的压力为15—25kg/ cm 2。
7.如权利要求5所述变速箱用铝镁合金粉末的制备工艺，其特征在于：所述喷雾造粒机干燥空气的进口温度为250—350℃、出口温度为100—150℃；干燥空气的流量为100—200Nm 3 /h；进料速度为10—20 kg/h。
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