CN107587008A

CN107587008A - 一种平叉右壳

Info

Publication number: CN107587008A
Application number: CN201710629164.4A
Authority: CN
Inventors: 华吉; 华胜
Original assignee: Ningbo Huayuan Jingte Metal Products Co ltd
Current assignee: Jianhua Construction Materials China Co Ltd
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2018-01-16
Anticipated expiration: 2037-07-28
Also published as: CN107587008B

Abstract

本发明涉及一种平叉右壳，具体涉及一种用于摩托车平叉的平叉右壳，属于合金材料技术领域。该平叉右壳由铝合金材料制成，所述铝合金材料由如下质量百分比的成分组成：Si：6.5‑7.3％，Fe：0.100‑0.150％，Cu：0.030‑0.060％，Mg：0.250‑0.450％，Zn：0.02‑0.06％，Mn:0.02‑0.06％,Ti:0.2‑0.6％,Cr:0.1‑0.5％,Ce:0.1‑0.2％,Ca:0.02‑0.03％，V:0.5‑1.0％,C:0.20‑0.35％,余量为铝及不可避免的杂质。本发明采用配伍合理的铝合金，再经特定的制备工艺，使制得的平叉右壳强度高、可塑性好。

Description

一种平叉右壳

技术领域

本发明涉及一种平叉右壳，具体涉及一种用于摩托车平叉的平叉右壳，属于合金材料技术领域。

技术背景

平叉，属于车架的一部分，并承担多项任务，主要是车辆的动态性能。它能将车辆性能发挥到极致，使车辆具有强大的动力输出，良好的操控，以及充足的抓地力。

起步时发动机扭力带来向前的驱动力，平叉需要承受强大的动力输出；制动时，平叉需要有足够的硬度承受后轮的拖曳力，及后轮摆动的扭力，保持稳定性；转向时，平叉需要吸收在转弯中不平路面所产生的多余震动；平叉连接着四个重要的连接点，包括后避震、后避震连杆、后摇臂枢轴(后摇臂与车架连接处)以及后轮。

平叉右壳是对平叉起支撑作用的壳体，在现实应用过程中，为了增大壳体的支撑作用，采用厚重的材质浇注而成，但会使得整个壳体变得笨重、拆卸不便、可塑性低且成本高。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种材质轻薄、使用便捷、可塑性强的平叉右壳。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：一种平叉右壳，包括呈长条形的壳体，在壳体外侧面设有若干固定孔，在壳体一端固连有固定套环，在壳体另一端固连有V形护板；所述的平叉右壳由铝合金材料制成，所述铝合金材料由如下质量百分比的成分组成：Si： 6.5-7.3％，Fe：0.100-0.150％，Cu：0.030-0.060％，Mg：0.250-0.450％， Zn：0.02-0.06％，Mn：0.02-0.06％，Ti：0.2-0.6％，Cr：0.1-0.5％， Ce：0.1-0.2％,Ca:0.02-0.03％，V:0.5-1.0％,C:0.20-0.35％，余量为铝及不可避免的杂质。

本发明中的平叉右壳安装在平叉外侧，用于遮挡保护摩托车的电机线和刹车线等重要线管，减少泥水飞溅到内部，增强安全性及摩托车的使用寿命。本发明中的平叉右壳采用密度低、强度高、可塑性好的铝合金制得，能够保证该平叉右壳在整体设计、结构性能上保持稳定。其中，在本发明平叉右壳的铝合金材料中加入了Fe、Cu、Mg、 Zn、Mn等金属元素。铝元素熔点很高，熔解速度很慢，加入这些金属能与铝制成中间合金，再以中间合金的形式把元素引入到铝熔体，这样就避免了为加快熔解速度而增加温度带来的能源浪费，同时可以避免由于某些元素氧化而带入杂质，并能使其在较低的熔炼温度下实现高的吸收率和稳定性，有利于提高铝合金铸锭的质量同时降低能耗和成本。本发明中添加的金属元素纯度为99％及以上，可将杂质的带入量降至最低。

另外，在本发明平叉右壳的铝合金材料组成中添加了微量的Cr 和Ce元素。Ce是稀土元素中丰度最高的元素，加入该元素后，能形成一种特殊的铝-铈化合物，即金属间化合物，这种金属间化合物只有在华氏2000℃以上才能熔化，可铸性高，热处理需求低，高温稳定性好。Cr元素在元素周期表中属ⅥB族，为过渡族金属，与Al元素形成(CrFe)Al₇或(CrMn)Al₁₂等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。

其次，本发明还添加了微量的Ca元素，Ca元素在铝合金中固溶度极低，能够和Al形成CaAl₄化合物，Ca又是铝合金的超塑性元素，微量的Ca就能使合金可塑性增强。但Ca会影响合金熔体的流动性和易造成缩松等缺陷，并且对延伸率，抗拉强度等力学性能也有较大影响。本发明中添加的Ca元素含量为0.02％-0.03％，既提高了铝合金材料的可塑性，又不会对铝合金材料的力学性能造成影响。

再者，本发明平叉右壳铝合金材料中大大提高了Si的含量，本发明在铝合金组成成分基础上，提高了Si元素的含量，确保铝合金材料组成中所有的Mg都能以Mg₂Si的形式存在，以确保Mg的作用得到充分发挥，使铝合金获得高强度、较好的塑性等性能。作为优选，Si含量为6.8-7.0％。

在本发明的平叉右壳中，V和C以粉末状加入，两者在熔炼过程中能以流态化形式加入铝合金材料中。V和C均可与Al形成化合物，细化合金的晶粒，促进合金形成细晶的再结晶组织，能得到有用的强度、韧性、成形性等综合性能，还可降低淬火敏感性，减小铸造坯料淬火后形成的内部结构应力，从而有利于产品的保形加工。

另外，在上述平叉右壳中，铝合金材料中Cr和Ce的重量份数成分之和为0.25-0.6％，且Cr和Ce质量比＜3时，Cr和Ce的复合添加能使铝合金熔铸时细化晶粒，降低二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂杂质，还可降低熔体表面张力，增加流动性，有利于浇注成锭，可使两者的强化作用进一步加强，还能增加合金韧性和耐腐蚀性。

本发明的另一个目的在于提供一种上述平叉右壳的制备方法，所述的方法包括如下步骤：将如上的铝合金材料进行熔炼，熔炼的同时加入助熔剂，并用铁耙反复搅动使其完全熔化，得铝液；将铝液精炼后先冷却，再将冷却液倒入预热的模具中铸造成型得最终产品平叉右壳。

在上述平叉右壳的制备方法中，熔炼的温度为700-720℃。

在上述平叉右壳的制备方法中，熔炼时加入的助熔剂的质量为铝合金材料的0.01-0.02％。

在上述平叉右壳的制备方法中，熔炼时加入的助熔剂为氟硅酸盐和氟盐的混合物，且质量比为1:1-1.5。氟硅酸盐和氟盐的添加不仅能膨化添加剂块，同时释放出保护性气体，有利于铝液除气，进一步提高了铝液的纯净度。

在上述平叉右壳的制备方法中，所述铁耙的搅拌时间为 25-35min。时间太短则搅拌不均匀，制成的壳体受力不均匀导致寿命减短；搅拌时间过长则浪费能源消耗，则成本会相应增加。

在上述平叉右壳的制备方法中，所述精炼温度为700-710℃。

在上述平叉右壳的制备方法中，所述冷却后的温度为650-680℃。

在上述平叉右壳的制备方法中，模具预热的温度为150-230℃。

与现有技术相比，本发明采用配伍合理的铝合金，在铝合金材料中还添加了Cr、Ce、Ca、V和C，同时限定了其在组分中的含量，能够使各元素通过协同作用，并通过熔炼，熔炼的同时添加助熔剂，再经精炼、冷却、浇注工艺，使制得的平叉右壳强度高，可塑性好，便于安装和拆卸，且结构稳定，成本低，使用寿命长。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本发明平叉右壳包括呈长条形的壳体，在壳体外侧面设有若干固定孔，在壳体一端固连有固定套环，在壳体另一端固连有V形护板，且该平叉右壳由铝合金材料制成，下面通过具体实施例进一步限定平叉右壳，包括而不限于以下所列实施方案为本发明方案中的部分实施例。

实施例1：

将如下质量百分比成分组成的铝合金材料在700℃熔炼，熔炼的同时加入0.01％助熔剂，并用铁耙反复搅动25min使其完全熔化，得铝液；其中铝合金材料的成分及其质量百分比：Si：6.5％，Fe：0.100％， Cu：0.030％，Mg：0.250％，Zn：0.02％，Mn：0.02％，Ti：0.2％， Cr：0.1％，Ce：0.1％，Ca:0.02％，V：0.5％，C：0.2％，余量为铝及不可避免的杂质；再对所得的铝液进行精炼，精炼温度为700℃。精炼结束后冷却至670℃，同时将模具预热至200℃，将冷却液倒入模具中浇注成型得最终产品平叉右壳。

实施例2：

将如下质量百分比成分组成的铝合金材料在700℃熔炼，熔炼的同时加入0.02％助熔剂，并用铁耙反复搅动35min使其完全熔化，得铝液；其中铝合金材料的成分及其质量百分比：Si：6.7％，Fe： 0.100％，Cu：0.050％，Mg：0.30％，Zn：0.03％，Mn：0.04％， Ti：0.4％，Cr：0.3％，Ce：0.15％,Ca:0.025％，V：0.6％，C： 0.25％，余量为铝及不可避免的杂质。

再对所得的铝液进行精炼，精炼温度为700℃。精炼结束后冷却至670℃，同时将模具预热至200℃，将冷却液倒入模具中浇注成型得最终产品平叉右壳。

实施例3

将如下质量百分比成分组成的铝合金材料在720℃熔炼，熔炼的同时加入0.015％助熔剂，并用铁耙反复搅动35min使其完全熔化，得铝液；其中铝合金材料的成分及其质量百分比：Si：6.9％，Fe： 0.125％，Cu：0.045％，Mg：0.35％，Zn：0.04％，Mn：0.04％， Ti：0.4％，Cr：0.3％，Ce：0.15％,Ca:0.025％，V：0.75％，C：0.275％，余量为铝及不可避免的杂质。

再对所得的铝液进行精炼，精炼温度为710℃。精炼结束后冷却至650℃，同时将模具预热至170℃，将冷却液倒入模具中浇注成型得最终产品平叉右壳。

实施例4

将如下质量百分比成分组成的铝合金材料在720℃熔炼，并用铁耙反复搅动35min使其完全熔化，得铝液；其中铝合金材料的成分及其质量百分比：Si：7.1％，Fe：0.14％，Cu：0.04％，Mg：0.35％， Zn：0.035％，Mn：0.05％，Ti：0.5％，Cr：0.4％，Ce：0.1％,Ca:0.02％，V：0.85％，C：0.3％，余量为铝及不可避免的杂质。

实施例5

将如下质量百分比成分组成的铝合金材料在720℃熔炼，熔炼的同时加入0.15％的助熔剂，并用铁耙反复搅动35min使其完全熔化，得铝液；其中铝合金材料的成分及其质量百分比：Si：7.3％，Fe： 0.15％，Cu：0.06％，Mg：0.45％，Zn：0.06％，Mn：0.06％，Ti：0.6％，Cr：0.5％，Ce：0.2％，V：1.0％，C：0.35％，余量为铝及不可避免的杂质。

对比例1

选取市售纯铝材料采用如实施例1中所述的方法制成平叉右壳，其他与实施例1相同，此处不再累述。

对比例2

选取市售铝合金材料采用如实施例1中所述的方法制成平叉右壳，其他与实施例1相同，此处不再累述。

对比例3

与实施例1的区别仅在于，该对比例的铝合金材料中不含有Cr 和Ce元素，其他与实施例1相同，此处不再累述。

对比例4

与实施例1的区别仅在于，该对比例的铝合金材料中不含有Ca 元素，其他与实施例1相同，此处不再累述。

对比例5

与实施例1的区别仅在于，该对比例在制备平叉右壳的过程中未添加助熔剂，其他与实施例1相同，此处不再累述。

对上述实施例1-5及对比例1-5进行力学性能测试，测试的结果如表1所示。

表1：实施例1-5及对比例1-5中平叉右壳的性能测试结果

综上所述，本发明采用配伍合理的铝合金，在材料中还添加了 Cr、Ce、Ca、V和C，同时限定了其在组分中的含量，能够使各元素通过协同作用，并通过熔炼，熔炼的同时添加助熔剂，再经精炼、冷却、浇注工艺，使制得的平叉右壳强度高，可塑性好，便于安装和拆卸，且结构稳定，成本低，使用寿命长。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种平叉右壳，其特征在于，包括呈长条形的壳体，在壳体外侧面设有若干固定孔，在壳体一端固连有固定套环，在壳体另一端固连有V形护板；所述的平叉右壳由铝合金材料制成，所述铝合金材料由如下质量百分比的成分组成：Si：6.5-7.3％，Fe：0.100-0.150％，Cu：0.030-0.060％，Mg：0.250-0.450％，Zn：0.02-0.06％，Mn：0.02-0.06％，Ti：0.2-0.6％，Cr：0.1-0.5％，Ce：0.1-0.2％，Ca:0.02-0.03％，V:0.5-1.0％,C:0.20-0.35％，余量为铝及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的平叉右壳，其特征在于，所述铝合金材料中Cr和Ce的质量百分比之和为0.25-0.6％，且Cr和Ce质量比＜3。

3.一种平叉右壳的制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：将如权利要求书1所述的铝合金材料进行熔炼，熔炼的同时加入助熔剂，并用铁耙反复搅动使其完全熔化，得铝液；将铝液精炼后先冷却，再将冷却液倒入预热的模具中铸造成型得最终产品平叉右壳。

4.根据权利要求3所述的平叉右壳的制备方法，其特征在于，所述熔炼的温度为700-720℃。

5.根据权利要求3所述的平叉右壳的制备方法，其特征在于，熔炼时加入的助熔剂的质量为铝合金材料的0.01-0.02％。

6.根据权利要求5所述的平叉右壳的制备方法，其特征在于，所述的助熔剂为氟硅酸盐和氟盐的混合物，且质量比为1:1-1.5。

7.根据权利要求3所述的平叉右壳的制备方法，其特征在于，所述精炼的温度为700-710℃。

8.根据权利要求3所述的平叉右壳的制备方法，其特征在于，所述冷却后的温度为650-680℃。

9.根据权利要求3所述的平叉右壳的制备方法，其特征在于，所述模具预热的温度为150-230℃。