CN110257672A - 一种轻质高强无级变速器壳体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种轻质高强无级变速器壳体及其制备方法，组分为：铝、硅、铁、锌、镁、铜、铅、锰、钛、钽、镍、锑、铬、锡、钒、铋、锆、硒、铈和铼；壳体脱模效果好，致密度高，不漏气，不变形，耐高温，质量轻；产品强度高，抗拉强度600‑700MPa，屈服强度550‑650MPa，提升抗撞击能力30%；抗疲劳性好，延伸率16‑20%，承载能力好，硬度180‑190HV，制备方法简单，组分简单易得，可以广泛生产并不断代替现有材料。

Description

一种轻质高强无级变速器壳体及其制备方法
技术领域
本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种轻质高强无级变速器壳体及其制备方法。
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。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。
铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。硬铝合金属AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化．其特点是硬度大，但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金．但耐腐蚀性差，高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。
铝合金的熔炼与浇注是铸造生产中主要环节。严格控制熔炼与浇铸的全过程，对防止针孔、夹杂、欠铸、裂纹、气孔以及缩松等铸造缺陷起着重要的作用。由于铝熔体吸收氢倾向大，氧化能力强，易溶解铁，在熔炼与浇铸过程中必须采取简易而又谨慎的预防措施，以获得优质铸件。
无级变速指可以连续获得变速范围内任何传动比的变速系统。通过无级变速可以得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器（VDT-CVT）以及可变斜面式无级变速器。
无级变速行星传动装置，是一个创新的无级变速装置，通过一组小球来传递驱动轮盘和被驱动轮盘之间的速度，而固定这组小球的架子中心可以左右移动，这样就让球的轴线形成一个角度，从而左右接触点的小球就有不同大小的旋转圆周，从而形成了速度比，而这组小球的角度控制是无级别的，所以就带来了整体的无级变速。
发明内容
本发明提供一种轻质高强无级变速器壳体及其制备方法，解决现有铝合金壳体材料强度低和易变形等技术问题。
本发明采用以下技术方案：一种轻质高强无级变速器壳体，其组分按质量份数配比如下：铝100份，硅7.5-9.5份，铁0.6-1.0份，锌1.5-3.5份，镁0.08-0.1份，铜0.3-0.5份，铅0.01-0.03份，锰0.1-0.5份，钛0.02-0.08份，钽0.4-0.8份，镍0.2-0.4份，锑0.01-0.03份，铬0.02-0.06份，锡0.05-0.25，钒0.01-0.05份，铋0.03-0.05份，锆0.04-0.08份，硒0.02-0.04份，铈0.01-0.05份，铼0.01-0.03份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述轻质高强无级变速器壳体的组分按质量份数配比如下：铝100份，硅7.5份，铁0.6份，锌1.5份，镁0.08份，铜0.3份，铅0.01份，锰0.1份，钛0.02份，钽0.4份，镍0.2份，锑0.01份，铬0.02份，锡0.05，钒0.01份，铋0.03份，锆0.04份，硒0.02份，铈0.01份，铼0.01份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述轻质高强无级变速器壳体的组分按质量份数配比如下：铝100份，硅9.5份，铁1.0份，锌3.5份，镁0.1份，铜0.5份，铅0.03份，锰0.5份，钛0.08份，钽0.8份，镍0.4份，锑0.03份，铬0.06份，锡0.25，钒0.05份，铋0.05份，锆0.08份，硒0.04份，铈0.05份，铼0.03份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述轻质高强无级变速器壳体的组分按质量份数配比如下：铝100份，硅8.5份，铁0.8份，锌2.5份，镁0.09份，铜0.4份，铅0.02份，锰0.3份，钛0.08份，钽0.6份，镍0.3份，锑0.02份，铬0.04份，锡0.15，钒0.03份，铋0.04份，锆0.06份，硒0.03份，铈0.03份，铼0.02份。
一种制备所述的轻质高强无级变速器壳体的方法，步骤为：
第一步：按照质量份数配比称取铝、硅、铁、锌、镁、铜、铅、锰、钛、钽、镍、锑、铬、锡、钒、铋、锆、硒、铈和铼原料；
第二步：将铝锭在熔炼炉中加热至760-780℃使之完全融化，析出铝液中的气体及杂质，升温至1900-2000℃，按熔点从高到低的顺序依次加入剩余组分，待剩余组分全部熔融后，去除杂质，保温80-120min后倒入模具进行浇铸获得铸锭；
第三步：浇铸后冷却至室温转移到保温炉中，再以每小时140-180℃速率升温至500-520℃，保温1.5-2.5h，再空冷至420-440℃，再以每小时60-80℃速率升温至530-550℃，保温2-3h，然后在480-500℃，回火处理4-5h，转移到淬火炉中，水冷至室温后即可。
作为本发明的一种优选技术方案：所述淬火采用水冷淬火。
有益效果
本发明所述一种轻质高强无级变速器壳体及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、壳体脱模效果好，致密度高，不漏气，不变形，耐高温，质量轻；2、产品强度高，抗拉强度600-700MPa，屈服强度550-650MPa，提升抗撞击能力30%；3、抗疲劳性好，延伸率16-20%，承载能力好，硬度180-190HV，制备方法简单，组分简单易得，可以广泛生产并不断代替现有材料用于自行车无级变速器壳体。
具体实施方式
以下结合实例对本发明作进一步的描述，实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明权利要求范围内。
实施例1：
第一步：按照质量份数配比称取铝100份，硅7.5份，铁0.6份，锌1.5份，镁0.08份，铜0.3份，铅0.01份，锰0.1份，钛0.02份，钽0.4份，镍0.2份，锑0.01份，铬0.02份，锡0.05，钒0.01份，铋0.03份，锆0.04份，硒0.02份，铈0.01份，铼0.01份原料。
第二步：将铝锭在熔炼炉中加热至760℃使之完全融化，析出铝液中的气体及杂质，升温至1900℃，按熔点从高到低的顺序依次加入剩余组分，待剩余组分全部熔融后，去除杂质，保温80min后倒入模具进行浇铸获得铸锭。
第三步：浇铸后冷却至室温转移到保温炉中，再以每小时140℃速率升温至500℃，保温1.5h，再空冷至420℃，再以每小时60℃速率升温至530℃，保温2h，然后在480℃，回火处理4h，转移到淬火炉中，水冷至室温后即可。
壳体脱模效果好，致密度高，不漏气，不变形，耐高温，质量轻；产品强度高，抗拉强度600MPa，屈服强度550MPa，提升抗撞击能力30%；抗疲劳性好，延伸率16%，承载能力好，硬度180HV，制备方法简单，组分简单易得，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例2：
第一步：按照质量份数配比称取铝100份，硅9.5份，铁1.0份，锌3.5份，镁0.1份，铜0.5份，铅0.03份，锰0.5份，钛0.08份，钽0.8份，镍0.4份，锑0.03份，铬0.06份，锡0.25，钒0.05份，铋0.05份，锆0.08份，硒0.04份，铈0.05份，铼0.03份原料。
将铝锭在熔炼炉中加热至780℃使之完全融化，析出铝液中的气体及杂质，升温至2000℃，按熔点从高到低的顺序依次加入剩余组分，待剩余组分全部熔融后，去除杂质，保温120min后倒入模具进行浇铸获得铸锭。
第三步：浇铸后冷却至室温转移到保温炉中，再以每小时180℃速率升温至520℃，保温2.5h，再空冷至440℃，再以每小时80℃速率升温至550℃，保温3h，然后在500℃，回火处理5h，转移到淬火炉中，水冷至室温后即可。
壳体脱模效果好，致密度高，不漏气，不变形，耐高温，质量轻；产品强度高，抗拉强度650MPa，屈服强度600MPa，提升抗撞击能力30%；抗疲劳性好，延伸率18%，承载能力好，硬度185HV，制备方法简单，组分简单易得，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例3：
第一步：按照质量份数配比称取铝100份，硅8.5份，铁0.8份，锌2.5份，镁0.09份，铜0.4份，铅0.02份，锰0.3份，钛0.08份，钽0.6份，镍0.3份，锑0.02份，铬0.04份，锡0.15，钒0.03份，铋0.04份，锆0.06份，硒0.03份，铈0.03份，铼0.02份原料。
第二步：将铝锭在熔炼炉中加热至770℃使之完全融化，析出铝液中的气体及杂质，升温至1950℃，按熔点从高到低的顺序依次加入剩余组分，待剩余组分全部熔融后，去除杂质，保温100min后倒入模具进行浇铸获得铸锭。
第三步：浇铸后冷却至室温转移到保温炉中，再以每小时160℃速率升温至510℃，保温2h，再空冷至430℃，再以每小时70℃速率升温至530-550℃，保温2.5h，然后在500℃，回火处理4.5h，转移到淬火炉中，水冷至室温后即可。
壳体脱模效果好，致密度高，不漏气，不变形，耐高温，质量轻；产品强度高，抗拉强度700MPa，屈服强度650MPa，提升抗撞击能力30%；抗疲劳性好，延伸率20%，承载能力好，硬度190HV，制备方法简单，组分简单易得，可以广泛生产并不断代替现有材料用于自行车无级变速器壳体。

Claims (6)

1.一种轻质高强无级变速器壳体，其特征在于，所述轻质高强无级变速器壳体的组分按质量份数配比如下：铝100份，硅7.5-9.5份，铁0.6-1.0份，锌1.5-3.5份，镁0.08-0.1份，铜0.3-0.5份，铅0.01-0.03份，锰0.1-0.5份，钛0.02-0.08份，钽0.4-0.8份，镍0.2-0.4份，锑0.01-0.03份，铬0.02-0.06份，锡0.05-0.25，钒0.01-0.05份，铋0.03-0.05份，锆0.04-0.08份，硒0.02-0.04份，铈0.01-0.05份，铼0.01-0.03份。
2.根据权利要求1所述的一种轻质高强无级变速器壳体，其特征在于，所述轻质高强无级变速器壳体的组分按质量份数配比如下：铝100份，硅7.5份，铁0.6份，锌1.5份，镁0.08份，铜0.3份，铅0.01份，锰0.1份，钛0.02份，钽0.4份，镍0.2份，锑0.01份，铬0.02份，锡0.05，钒0.01份，铋0.03份，锆0.04份，硒0.02份，铈0.01份，铼0.01份。
3.根据权利要求1所述的一种轻质高强无级变速器壳体，其特征在于，所述轻质高强无级变速器壳体的组分按质量份数配比如下：铝100份，硅9.5份，铁1.0份，锌3.5份，镁0.1份，铜0.5份，铅0.03份，锰0.5份，钛0.08份，钽0.8份，镍0.4份，锑0.03份，铬0.06份，锡0.25，钒0.05份，铋0.05份，锆0.08份，硒0.04份，铈0.05份，铼0.03份。
4.根据权利要求1所述的一种轻质高强无级变速器壳体，其特征在于，所述轻质高强无级变速器壳体的组分按质量份数配比如下：铝100份，硅8.5份，铁0.8份，锌2.5份，镁0.09份，铜0.4份，铅0.02份，锰0.3份，钛0.08份，钽0.6份，镍0.3份，锑0.02份，铬0.04份，锡0.15，钒0.03份，铋0.04份，锆0.06份，硒0.03份，铈0.03份，铼0.02份。
5.一种制备权利要求1所述的轻质高强无级变速器壳体的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照质量份数配比称取铝、硅、铁、锌、镁、铜、铅、锰、钛、钽、镍、锑、铬、锡、钒、铋、锆、硒、铈和铼原料；
第二步：将铝锭在熔炼炉中加热至760-780℃使之完全融化，析出铝液中的气体及杂质，升温至1900-2000℃，按熔点从高到低的顺序依次加入剩余组分，待剩余组分全部熔融后，去除杂质，保温80-120min后倒入模具进行浇铸获得铸锭；
第三步：浇铸后冷却至室温转移到保温炉中，再以每小时140-180℃速率升温至500-520℃，保温1.5-2.5h，再空冷至420-440℃，再以每小时60-80℃速率升温至530-550℃，保温2-3h，然后在480-500℃，回火处理4-5h，转移到淬火炉中，水冷至室温后即可。
6.根据权利要求5所述的一种轻质高强无级变速器壳体的制备方法，其特征在于：所述淬火采用水冷淬火。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020174916A1 (en) * 2000-03-28 2002-11-28 Segal Vladimir M. Methods of forming aluminum-comprising physical vapor deposition targets; sputtered films; and target constructions
CN102978472A (zh) * 2012-11-09 2013-03-20 安徽欣意电缆有限公司 Al-Fe-Bi-RE铝合金及其制备方法和电力电缆
CN103103415A (zh) * 2012-12-11 2013-05-15 芜湖恒坤汽车部件有限公司 一种铝合金型材的熔炼制备方法
CN104313408A (zh) * 2014-10-14 2015-01-28 张超 一种铝合金材料及其防止晶粒过度生长的制备方法
CN104968817A (zh) * 2013-02-06 2015-10-07 Ksm铸造集团有限公司 铸造铝合金
CN105874090A (zh) * 2013-12-20 2016-08-17 美铝公司 高性能AlSiMgCu铸造合金

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020174916A1 (en) * 2000-03-28 2002-11-28 Segal Vladimir M. Methods of forming aluminum-comprising physical vapor deposition targets; sputtered films; and target constructions
CN102978472A (zh) * 2012-11-09 2013-03-20 安徽欣意电缆有限公司 Al-Fe-Bi-RE铝合金及其制备方法和电力电缆
CN103103415A (zh) * 2012-12-11 2013-05-15 芜湖恒坤汽车部件有限公司 一种铝合金型材的熔炼制备方法
CN104968817A (zh) * 2013-02-06 2015-10-07 Ksm铸造集团有限公司 铸造铝合金
CN105874090A (zh) * 2013-12-20 2016-08-17 美铝公司 高性能AlSiMgCu铸造合金
CN104313408A (zh) * 2014-10-14 2015-01-28 张超 一种铝合金材料及其防止晶粒过度生长的制备方法

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