CN116590554A - 一种高性能车用转向节 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能车用转向节，其由高性能铝合金材料制成，高性能铝合金材料通过以下质量百分比组成的原料制备得到：Mg:1.4‑2.7％，Cu:2.5‑4.9％，Si:2.2‑6.5％，Zn:0.9‑3.1％，Cr:0.2‑1.6％，多元稀土中间合金5.0‑12.5％，其余为Al和不可避免的其它杂质元素。本发明提供的高性能车用转向节为铝合金基材质量轻，同时具有高力学性能强度和优异的耐腐蚀性能；本发明中，多元稀土中间合金的添加对铝合金材料的力学强度能起到显著的增强效果；通过对转向节铸件实施多元扩渗进行化学热处理，能够进一步提升转向节铸件的力学强度，并显著提升其表面硬度和耐腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零件领域，特别涉及一种高性能车用转向节。
背景技术
转向节作为汽车重要的安保件，汽车运行时，转向节不仅要承受车身的载荷、路面的冲击以及转向时的扭曲力，同时还要保证汽车在刹车时有足够的冲击韧性，因此要求汽车转向节材料具有足够综合力学强度。当前，随着节能减排政策的日趋严格以及新能源汽车的迅猛发展，轻量化也已成为汽车行业所追求的一项重要技术指标，这就要求汽车部件朝向综合性能强、重量轻的方向发展。
铝合金材料具有强度高、重量轻的优点，已经被广泛应用于汽车零部件的制造，可作为转向节的制备原料。例如专利CN106917014B公开的一种轿车铝合金转向节及其挤压铸造方法、专利CN115194083A公开的一种铸锻联合乘用车铝合金后转向节的生产方法等。但随着对转向节安全性能、使用寿命等要求的日益严苛，传统的铝合金制转向节已经难以满足使用需求，所以需要对现有技术进行改进，以提高综合性能更高的转向节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高性能车用转向节。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高性能车用转向节，其由高性能铝合金材料制成，所述高性能铝合金材料通过以下质量百分比组成的原料制备得到：
Mg:1.4-2.7％，Cu:2.5-4.9％，Si:2.2-6.5％，Zn:0.9-3.1％，Cr:0.2-1.6％，多元稀土中间合金5.0-12.5％，其余为Al和不可避免的其它杂质元素；
所述高性能车用转向节通过以下步骤制备得到：
S1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料进行熔炼，获得高性能铝合金浇注液；
S2、将高性能铝合金浇注液在铸造设备中铸造成型，冷却至室温，得到转向节铸件；
S3、对转向节铸件进行化学热处理，得到所述高性能车用转向节。
优选的是，所述多元稀土中间合金的制备原料按质量百分比计包括：Ti:4.2-13.5％，C:0.2-0.67％，Zr:1.7-4.5％，Sr:0.5-1.8％，Ce:2.3-4.5％，Y:2.3-4.5％，余量为Al。
优选的是，所述多元稀土中间合金的制备方法包括以下步骤：
1)按质量配比称取原料：Al粉、Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、Ce粉、Y粉；
将Al粉分为三份，Ce粉、Y粉各分为两份，第一份Al粉、第二份Al粉、第三份Al粉的质量比为1-1.5:2-4:2-6，第一份Ce粉与第二份Ce粉的质量比为1:4-1:1，第一份Y粉与第二份Y粉的质量比为1:4-1:1；
2)将Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、第一份Al粉、第一份Ce粉和第一份Y粉加入球磨机中，球料比控制在8:1-3:1，对球磨机抽真空后，在350-650r/min下球磨4-14h，然后加入第二份Al粉，350-650r/min下球磨2-10h；
3)在氮气保护下，将第三份Al粉在680-850℃加热至全部熔化后，将第二份Ce粉和第二份Y粉加入Al熔体中，搅拌2min，然后加入步骤2)得到的混合粉末，搅拌1min，升温至1650-1900℃，保温2min，扒去表面浮渣，然后降温至700℃，浇入预热后的金属模具中，得到多元稀土中间合金。
优选的是，所述多元稀土中间合金的制备方法包括以下步骤：
1)按质量配比称取原料：Al粉、Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、Ce粉、Y粉；
将Al粉分为三份，Ce粉、Y粉各分为两份，第一份Al粉、第二份Al粉、第三份Al粉的质量比为1:3:4，第一份Ce粉与第二份Ce粉的质量比为1:2，第一份Y粉与第二份Y粉的质量比为1:2；
2)将Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、第一份Al粉、第一份Ce粉和第一份Y粉加入球磨机中，球料比控制在5:1，对球磨机抽真空后，在550r/min下球磨8h，然后加入第二份Al粉，480r/min下球磨6h；
3)在氮气保护下，将第三份Al粉在750℃加热至全部熔化后，将第二份Ce粉和第二份Y粉加入Al熔体中，搅拌2min，然后加入步骤2)得到的混合粉末，搅拌1min，升温至1860℃，保温2min，扒去表面浮渣，然后降温至700℃，浇入预热后的金属模具中，得到多元稀土中间合金。
优选的是，所述多元稀土中间合金的制备原料按质量百分比计包括：Ti:8.4％，C:0.26％，Zr:2.5％，Sr:1.2％，Ce:4.2％，Y:2.8％，余量为Al。
优选的是，所述步骤S1具体包括：
S1-1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料：Al锭、Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭以及多元稀土中间合金锭；
S1-2、将Al锭加入坩埚炉内，加热至675-760℃，至Al锭完全熔化后，加入Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭和多元稀土中间合金锭；
S1-3、升温至780-950℃，通入氩气进行精炼除气处理，处理时间为8-25min，精炼完成后除渣，然后降温至650-750℃，得到高性能铝合金浇注液。
优选的是，所述步骤S3具体包括：
S3-1、制备辅助渗剂：将0.01-0.08mol CeCl3、0.005-0.03mol NdCl3加入50-120mL浓度为0.5mol/L的盐酸中，搅拌至固体完全溶解后，向得到的混合物中加入0.02-0.1mol柠檬酸、0.03-0.12mol硼酸钙，45-75℃下搅拌5-25min，超声2-10min，得到辅助渗剂；
S3-2、将转向节铸件置于乙醇中浸泡15-60s，取出晾干后在辅助渗剂中浸泡1-5min，取出，55-80℃下真空烘干0.5-5h；
S3-3、多元共渗：
将步骤S3-2处理后的转向节铸件置于共渗炉内，加热至450-650℃，抽真空，然后向炉内通入氨气，渗氮0.5-2.5h；
然后向共渗炉内滴入步骤S3-1制备的辅助渗剂，保持氨气通入，在520-680℃下扩渗0.5-4h，之后随炉冷却到室温，完成化学热处理，得到高性能车用转向节。
优选的是，所述步骤S3具体包括：
S3-1、制备辅助渗剂：将0.04mol CeCl3、0.015mol NdCl3加入100mL浓度为0.5mol/L的盐酸中，搅拌至固体完全溶解后，向得到的混合物中加入0.05mol柠檬酸、0.055mol硼酸钙，60℃下搅拌10min，超声5min，得到辅助渗剂；
S3-2、将转向节铸件置于乙醇中浸泡30s，取出晾干后在辅助渗剂中浸泡3min，取出，真空烘干；
S3-3、多元共渗：
将步骤S3-2处理后的转向节铸件置于共渗炉内，加热至530℃，抽真空，然后向炉内通入氨气，渗氮1h；
然后向共渗炉内滴入步骤S3-1制备的辅助渗剂，保持氨气通入，在600℃下扩渗2h，之后随炉冷却到室温，完成化学热处理，得到高性能车用转向节。
优选的是，所述步骤S3-3中，通入的氨气气压为0.01-0.05MPa，氨气流量为0.08-0.35L/min；辅助渗剂的滴加流量Q＝0.12S-0.85S，Q的单位是mL/h，S为转向节铸件的表面积，单位是mm2。
优选的是，所述步骤S3-3中，通入的氨气气压为0.03MPa，氨气流量为0.15L/min；辅助渗剂的滴加流量Q＝0.25S，Q的单位是mL/h，S为转向节铸件的表面积，单位是mm2。
本发明的有益效果是：
本发明提供的高性能车用转向节为铝合金基材，其质量轻，同时具有高力学性能强度和优异的耐腐蚀性能，具备很好的应用前景；
本发明中，多元稀土中间合金的添加对铝合金材料的力学强度能起到显著的增强效果，其中的Ti、C、Zr、Sr具有显著的晶粒细化作用，能够有效提高综合力学性能和使用寿命；
本发明中，通过对转向节铸件实施多元扩渗进行化学热处理，能够进一步提升转向节铸件的力学强度，并显著提升其表面硬度和耐腐蚀性能。
附图说明
图1为为按照实施例1和对比例5的扩渗方法获得的渗层的动力学曲线；
图2为本发明的实惠了中进行的多元稀土中间合金用量优化实验结果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
下列实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法。下列实施例中所用的材料试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下列实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明提供一种高性能车用转向节，其由高性能铝合金材料制成，高性能铝合金材料通过以下质量百分比组成的原料制备得到：
Mg:1.4-2.7％，Cu:2.5-4.9％，Si:2.2-6.5％，Zn:0.9-3.1％，Cr:0.2-1.6％，多元稀土中间合金5.0-12.5％，其余为Al和不可避免的其它杂质元素；
其中，多元稀土中间合金的制备原料按质量百分比计包括：Ti:4.2-13.5％，C:0.2-0.67％，Zr:1.7-4.5％，Sr:0.5-1.8％，Ce:2.3-4.5％，Y:2.3-4.5％，余量为Al。进一步的，该多元稀土中间合金的制备方法包括以下步骤：
1)按质量配比称取原料：Al粉、Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、Ce粉、Y粉；
将Al粉分为三份，Ce粉、Y粉各分为两份，第一份Al粉、第二份Al粉、第三份Al粉的质量比为1-1.5:2-4:2-6，第一份Ce粉与第二份Ce粉的质量比为1:4-1:1，第一份Y粉与第二份Y粉的质量比为1:4-1:1；
2)将Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、第一份Al粉、第一份Ce粉和第一份Y粉加入球磨机中，球料比控制在8:1-3:1，对球磨机抽真空后，在350-650r/min下球磨4-14h，然后加入第二份Al粉，350-650r/min下球磨2-10h；
3)在氮气保护下，将第二份Al粉在680-850℃加热至全部熔化后，将第二份Ce粉和第二份Y粉加入Al熔体中，搅拌2min，然后加入步骤2)得到的混合粉末，搅拌1min，升温至1650-1900℃，保温2min，扒去表面浮渣，然后降温至700℃，浇入预热后的金属模具中，得到中间合金。
本发明中，高性能车用转向节通过以下步骤制备得到：
S1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料进行熔炼，获得高性能铝合金浇注液：
S1-1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料：Al锭、Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭以及多元稀土中间合金锭；
S1-2、将Al锭加入坩埚炉内，加热至675-760℃，至Al锭完全熔化后，加入Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭和多元稀土中间合金锭；
S1-3、升温至780-950℃，通入氩气进行精炼除气处理，处理时间为8-25min，精炼完成后除渣，然后降温至650-750℃，得到高性能铝合金浇注液。
S2、将高性能铝合金浇注液在铸造设备中铸造成型，冷却至室温，得到转向节铸件。
S3、对转向节铸件进行化学热处理，得到高性能车用转向节：
S3-1、制备辅助渗剂：将0.01-0.08mol CeCl3、0.005-0.03mol NdCl3加入50-120mL浓度为0.5mol/L的盐酸中，搅拌至固体完全溶解后，向得到的混合物中加入0.02-0.1mol柠檬酸、0.03-0.12mol硼酸钙，45-75℃下搅拌5-25min，超声2-10min，得到辅助渗剂；
S3-2、将转向节铸件置于乙醇中浸泡15-60s，取出晾干后在辅助渗剂中浸泡1-5min，取出，55-80℃下真空烘干0.5-5h；
S3-3、多元共渗：
将步骤S3-2处理后的转向节铸件置于共渗炉(如井式渗碳/氮炉)内，加热至450-650℃，抽真空，然后向炉内通入氨气，渗氮0.5-2.5h；
然后向共渗炉内滴入步骤S3-1制备的辅助渗剂，保持氨气通入，在520-680℃下扩渗0.5-4h，之后随炉冷却到室温，完成化学热处理，得到高性能车用转向节。
其中，通入的氨气气压为0.01-0.05MPa，氨气流量为0.08-0.35L/min；
辅助渗剂的滴加流量Q＝0.12S-0.85S，Q的单位是mL/h，S为转向节铸件的表面积，单位是mm2。辅助渗剂的滴加流量依据转向节铸件的表面积进行调节控制，即能保证提供足量的辅助渗剂，又能避免辅助渗剂的浪费。
本发明提供的高性能车用转向节为铝合金基材，其质量轻，同时具有高力学性能强度和优异的耐腐蚀性能，具备很好的应用前景。
本发明中，多元稀土中间合金的添加对铝合金材料的力学强度能起到显著的增强效果，其主要机理为：
多元稀土中间合金中的Ti、C具有显著的晶粒细化作用，通过在铝合金基体中形成细小晶粒组织，能够有效提高综合力学性能和使用寿命；
其中的Zr一方面能够提高铝合金的整体强度，同时Zr粒子本身以及与其他元素形成的粒子，如ZrC能够在铝合金基体中弥散分布形成可称为晶核的质点，能够增加形核机会，促进晶粒细化；且Zr在铝合金基体中的固溶度低、偏析能力强，容易在界面富集从而阻碍晶粒生长；
其中的Sr对初生α-Al相具有细化作用，而且对共晶Si也具有良好的变质效果；
然而上述元素Ti、C、Zr、Sr在铝合金中添加时通常会遇到如下问题：其与铝合金基体润湿性差，难以在基体中实现弥散分布；另外，形成TiC、ZrC等离子容易聚焦沉淀而失去晶粒作用。本发明中，通过形成多元稀土中间合金的方式，能够解决上述问题：
(1)本发明中，通过稀土Ce、Y复配添加，一方面可降低表面能，增加铝熔体对TiC、ZrC、TiAl3等相的润湿性，使铝熔体对这类粒子的铺展系数增大，既能充分发挥其异质形核的作用，使细化效果增强，又能减缓这类颗粒的聚集沉淀；另一方面，稀土Ce、Y本身易聚集在晶界附件，从而能够减少晶核与杂质、液体间的接触面积，降低了晶粒形核功，阻碍晶粒继续长大，实现细化晶粒的功能。所以稀土Ce、Y本身能够细化晶粒，同时后能够增强Ti、C、Zr等元素对晶粒的细化作用。
(2)本发明中，通过先采用球磨，然后再熔炼的工艺，能够实现Ti、C、Zr、Sr等在铝基体中的均匀分散：首先将部分Al粉、Ce粉、Y粉与全部的Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉高速球磨，球磨过程中使各原料充分混合，并反应生成Al4C3、TiC、ZrC、TiAl3等粒子，然后加入第二部分Al粉对Al4C3、TiC、ZrC、TiAl3等粒子进行表面包覆，以提高此类粒子与铝基体的润湿性，且在该过程中，加入的部分Ce、Y能够促进Al4C3、TiC、ZrC、TiAl3等粒子的形成与弥散；最后，将表面包覆铝的混合粒子与剩余的Al粉、Ce粉、Y粉熔炼，Ce粉、Y粉能够进一步促进混合粒子在Al中的分散，最终能够得到Ti、C、Zr、Sr等充分弥散的多元稀土中间合金。
同时，多元稀土中间合金的形式还能够解决稀土Ce、Y不易在铝合金基体中均匀分散的问题。
本发明中，通过最后对转向节铸件实施多元扩渗进行化学热处理，能够进一步提升转向节铸件的力学强度，并显著提升其表面硬度和耐腐蚀性能。
其中，在渗氮过程中，通过滴加辅助渗剂，实现N、B多元共渗，能够获得比单一渗氮综合性能(表面硬度、耐腐蚀性能等)更强的渗层；
其中，稀土Ce、Nd表面活性强，具有较强的吸附能力，在扩渗过程中易吸附于基体表面，使系统能量降低，利于N、B渗入基体中；Ce、Nd优先吸附于微观晶体缺陷处形成活性中心，可以吸附更多的N、B原子，从而加速共渗过程；且Ce、Nd的4f电子层结构使其电负性低，易形成正离子，对O、C、N亲和力强，能够争夺B2O3中的O，而置换出B，使得B势提高，促进B的扩渗，从而能够克服B在基体中固溶度小、扩散困难的缺陷；本发明中，稀土Ce、Nd复配使用，能够对多元共渗过程起到显著的协同增强作用；
其中，先将转向节铸件浸乙醇表面活化后，在制备的辅助渗剂中浸泡，然后干燥，在转向节铸件表面能够形成均匀的辅助渗剂层，在扩渗的第一阶段(未滴加辅助渗剂)，通入的氮气与转向节铸件表面的辅助渗剂层实现对转向节铸件的初步多元共渗，辅助渗剂层能够为转向节铸件提供初始的共渗活性层，能够提高共渗效率，且更利于在转向节铸件表面形成厚度均匀的渗层；之后在第二阶段中，同时氨气的同时，滴入辅助渗剂，在初步形成的渗层基础上进行再次多元共渗，能高效形成更大厚度的渗层。
以上为本发明的总体构思，以下在其基础上提供详细的实施例和对比例，以对本发明作进一步说明。
实施例1
一种高性能车用转向节，其由高性能铝合金材料制成，高性能铝合金材料通过以下质量百分比组成的原料制备得到：
Mg:1.8％，Cu:3.3％，Si:3.5％，Zn:1.4％，Cr:0.7％，多元稀土中间合金8.2％，其余为Al和不可避免的其它杂质元素；
其中，多元稀土中间合金的制备原料按质量百分比计包括：Ti:8.4％，C:0.26％，Zr:2.5％，Sr:1.2％，Ce:4.2％，Y:2.8％，余量为Al。则多元稀土中间合金中各组分在高性能铝合金材料中的当量分别为：Ti:0.69％，C:0.02％，Zr:0.21％，Sr:0.10％，Ce:0.34％，Y:0.23％。
该多元稀土中间合金的制备方法包括以下步骤：
1)按质量配比称取原料：Al粉、Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、Ce粉、Y粉；
将Al粉分为三份，Ce粉、Y粉各分为两份，第一份Al粉、第二份Al粉、第三份Al粉的质量比为1:3:4，第一份Ce粉与第二份Ce粉的质量比为1:2，第一份Y粉与第二份Y粉的质量比为1:2；
2)将Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、第一份Al粉、第一份Ce粉和第一份Y粉加入球磨机中，球料比控制在5:1，对球磨机抽真空后，在550r/min下球磨8h，然后加入第二份Al粉，480r/min下球磨6h；
3)在氮气保护下，将第三份Al粉在750℃加热至全部熔化后，将第二份Ce粉和第二份Y粉加入Al熔体中，搅拌2min，然后加入步骤2)得到的混合粉末，搅拌1min，升温至1860℃，保温2min，扒去表面浮渣，然后降温至700℃，浇入预热后的金属模具中，得到多元稀土中间合金。
高性能车用转向节通过以下步骤制备得到：
S1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料进行熔炼，获得高性能铝合金浇注液：
S1-1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料：Al锭、Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭以及多元稀土中间合金锭；
S1-2、将Al锭加入坩埚炉内，加热至690℃，至Al锭完全熔化后，加入Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭和多元稀土中间合金锭；
S1-3、升温至920℃，通入氩气进行精炼除气处理，处理时间为15min，精炼完成后除渣，然后降温至700℃，得到高性能铝合金浇注液。
S2、将高性能铝合金浇注液在铸造设备中铸造成型，冷却至室温，得到转向节铸件。铸造成型包括升液充型阶段和凝固阶段，升液充型阶段对合金熔液液面施加升液压力，保证充型速度为50mm/s，升液充型结束后，在升液压力的基础上对合金熔液液面增加0.05MPa的充型增压，时间为60s，凝固阶段对铸件施加65MPa的压力，并保压100min。
S3、对转向节铸件进行化学热处理，得到高性能车用转向节：
S3-1、制备辅助渗剂：将0.04mol CeCl3、0.015mol NdCl3加入100mL浓度为0.5mol/L的盐酸中，搅拌至固体完全溶解后，向得到的混合物中加入0.05mol柠檬酸、0.055mol硼酸钙，60℃下搅拌10min，超声5min，得到辅助渗剂；
S3-2、将转向节铸件置于乙醇中浸泡30s，取出晾干后在辅助渗剂中浸泡3min，取出，真空烘干；
S3-3、多元共渗：
将步骤S3-2处理后的转向节铸件置于共渗炉(采用井式渗碳炉)内，加热至530℃，抽真空，然后向炉内通入氨气，渗氮1h；
然后向共渗炉内滴入步骤S3-1制备的辅助渗剂，保持氨气通入，在600℃下扩渗2h，之后随炉冷却到室温，完成化学热处理，得到高性能车用转向节。
其中，通入的氨气气压为0.03MPa，氨气流量为0.15L/min；辅助渗剂的滴加流量Q＝0.25S，Q的单位是mL/h，S为转向节铸件的表面积，单位是mm2。例如，假设转向节铸件的表面积为16000mm2，则辅助渗剂的滴加流量Q＝0.25*16000＝4000mL/h。
实施例2
一种高性能车用转向节，其由高性能铝合金材料制成，高性能铝合金材料通过以下质量百分比组成的原料制备得到：
Mg:1.9％，Cu:3.1％，Si:3.2％，Zn:1.8％，Cr:1.1％，多元稀土中间合金8.5％，其余为Al和不可避免的其它杂质元素；
其中，多元稀土中间合金的制备原料按质量百分比计包括：Ti:8.4％，C:0.26％，Zr:2.5％，Sr:1.2％，Ce:4.2％，Y:2.8％，余量为Al。该多元稀土中间合金的制备方法包括以下步骤：
1)按质量配比称取原料：Al粉、Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、Ce粉、Y粉；
将Al粉分为三份，Ce粉、Y粉各分为两份，第一份Al粉、第二份Al粉、第三份Al粉的质量比为1:3:4，第一份Ce粉与第二份Ce粉的质量比为1:2，第一份Y粉与第二份Y粉的质量比为1:2；
2)将Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、第一份Al粉、第一份Ce粉和第一份Y粉加入球磨机中，球料比控制在5:1，对球磨机抽真空后，在550r/min下球磨8h，然后加入第二份Al粉，480r/min下球磨6h；
3)在氮气保护下，将第三份Al粉在750℃加热至全部熔化后，将第二份Ce粉和第二份Y粉加入Al熔体中，搅拌2min，然后加入步骤2)得到的混合粉末，搅拌1min，升温至1860℃，保温2min，扒去表面浮渣，然后降温至700℃，浇入预热后的金属模具中，得到多元稀土中间合金。
高性能车用转向节通过以下步骤制备得到：
S1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料进行熔炼，获得高性能铝合金浇注液：
S1-1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料：Al锭、Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭以及多元稀土中间合金锭；
S1-2、将Al锭加入坩埚炉内，加热至690℃，至Al锭完全熔化后，加入Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭和多元稀土中间合金锭；
S1-3、升温至920℃，通入氩气进行精炼除气处理，处理时间为15min，精炼完成后除渣，然后降温至700℃，得到高性能铝合金浇注液。
S2、将高性能铝合金浇注液在铸造设备中铸造成型，冷却至室温，得到转向节铸件。铸造成型包括升液充型阶段和凝固阶段，升液充型阶段对合金熔液液面施加升液压力，保证充型速度为50mm/s，升液充型结束后，在升液压力的基础上对合金熔液液面增加0.05MPa的充型增压，时间为60s，凝固阶段对铸件施加65MPa的压力，并保压100min。
S3、对转向节铸件进行化学热处理，得到高性能车用转向节：
S3-1、制备辅助渗剂：将0.04mol CeCl3、0.015mol NdCl3加入100mL浓度为0.5mol/L的盐酸中，搅拌至固体完全溶解后，向得到的混合物中加入0.05mol柠檬酸、0.055mol硼酸钙，60℃下搅拌10min，超声5min，得到辅助渗剂；
S3-2、将转向节铸件置于乙醇中浸泡30s，取出晾干后在辅助渗剂中浸泡3min，取出，真空烘干；
S3-3、多元共渗：
将步骤S3-2处理后的转向节铸件置于共渗炉(采用井式渗碳炉)内，加热至530℃，抽真空，然后向炉内通入氨气，渗氮1h；
然后向共渗炉内滴入步骤S3-1制备的辅助渗剂，保持氨气通入，在600℃下扩渗2h，之后随炉冷却到室温，完成化学热处理，得到高性能车用转向节。
其中，通入的氨气气压为0.03MPa，氨气流量为0.15L/min；辅助渗剂的滴加流量Q＝0.25S，Q的单位是mL/h，S为转向节铸件的表面积，单位是mm2。
实施例3
一种高性能车用转向节，其由高性能铝合金材料制成，高性能铝合金材料通过以下质量百分比组成的原料制备得到：
Mg:1.8％，Cu:3.3％，Si:3.5％，Zn:1.4％，Cr:0.7％，多元稀土中间合金8.2％，其余为Al和不可避免的其它杂质元素；
其中，多元稀土中间合金的制备原料按质量百分比计包括：Ti:8.6％，C:0.23％，Zr:2.4％，Sr:1.5％，Ce:4.2％，Y:2.8％，余量为Al。该多元稀土中间合金的制备方法包括以下步骤：
1)按质量配比称取原料：Al粉、Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、Ce粉、Y粉；
将Al粉分为三份，Ce粉、Y粉各分为两份，第一份Al粉、第二份Al粉、第三份Al粉的质量比为1:3:4，第一份Ce粉与第二份Ce粉的质量比为1:2，第一份Y粉与第二份Y粉的质量比为1:2；
2)将Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、第一份Al粉、第一份Ce粉和第一份Y粉加入球磨机中，球料比控制在5:1，对球磨机抽真空后，在550r/min下球磨8h，然后加入第二份Al粉，480r/min下球磨6h；
3)在氮气保护下，将第三份Al粉在750℃加热至全部熔化后，将第二份Ce粉和第二份Y粉加入Al熔体中，搅拌2min，然后加入步骤2)得到的混合粉末，搅拌1min，升温至1860℃，保温2min，扒去表面浮渣，然后降温至700℃，浇入预热后的金属模具中，得到多元稀土中间合金。
高性能车用转向节通过以下步骤制备得到：
S1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料进行熔炼，获得高性能铝合金浇注液：
S1-1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料：Al锭、Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭以及多元稀土中间合金锭；
S1-2、将Al锭加入坩埚炉内，加热至690℃，至Al锭完全熔化后，加入Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭和多元稀土中间合金锭；
S1-3、升温至920℃，通入氩气进行精炼除气处理，处理时间为15min，精炼完成后除渣，然后降温至700℃，得到高性能铝合金浇注液。
S2、将高性能铝合金浇注液在铸造设备中铸造成型，冷却至室温，得到转向节铸件。铸造成型包括升液充型阶段和凝固阶段，升液充型阶段对合金熔液液面施加升液压力，保证充型速度为50mm/s，升液充型结束后，在升液压力的基础上对合金熔液液面增加0.05MPa的充型增压，时间为60s，凝固阶段对铸件施加65MPa的压力，并保压100min。
S3、对转向节铸件进行化学热处理，得到高性能车用转向节：
S3-1、制备辅助渗剂：将0.04mol CeCl3、0.015mol NdCl3加入100mL浓度为0.5mol/L的盐酸中，搅拌至固体完全溶解后，向得到的混合物中加入0.05mol柠檬酸、0.055mol硼酸钙，60℃下搅拌10min，超声5min，得到辅助渗剂；
S3-2、将转向节铸件置于乙醇中浸泡30s，取出晾干后在辅助渗剂中浸泡3min，取出，真空烘干；
S3-3、多元共渗：
将步骤S3-2处理后的转向节铸件置于共渗炉(采用井式渗碳炉)内，加热至530℃，抽真空，然后向炉内通入氨气，渗氮1h；
然后向共渗炉内滴入步骤S3-1制备的辅助渗剂，保持氨气通入，在600℃下扩渗2h，之后随炉冷却到室温，完成化学热处理，得到高性能车用转向节。
其中，通入的氨气气压为0.03MPa，氨气流量为0.15L/min；辅助渗剂的滴加流量Q＝0.25S，Q的单位是mL/h，S为转向节铸件的表面积，单位是mm2。
实施例4
一种高性能车用转向节，其由高性能铝合金材料制成，高性能铝合金材料通过以下质量百分比组成的原料制备得到：
Mg:1.8％，Cu:3.3％，Si:3.5％，Zn:1.4％，Cr:0.7％，多元稀土中间合金8.2％，其余为Al和不可避免的其它杂质元素；
其中，多元稀土中间合金的制备原料按质量百分比计包括：Ti:8.4％，C:0.26％，Zr:2.5％，Sr:1.2％，Ce:4.2％，Y:2.8％，余量为Al。该多元稀土中间合金的制备方法包括以下步骤：
1)按质量配比称取原料：Al粉、Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、Ce粉、Y粉；
将Al粉分为三份，Ce粉、Y粉各分为两份，第一份Al粉、第二份Al粉、第三份Al粉的质量比为1:3:4，第一份Ce粉与第二份Ce粉的质量比为1:2，第一份Y粉与第二份Y粉的质量比为1:2；
2)将Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、第一份Al粉、第一份Ce粉和第一份Y粉加入球磨机中，球料比控制在5:1，对球磨机抽真空后，在550r/min下球磨8h，然后加入第二份Al粉，480r/min下球磨6h；
3)在氮气保护下，将第三份Al粉在750℃加热至全部熔化后，将第二份Ce粉和第二份Y粉加入Al熔体中，搅拌2min，然后加入步骤2)得到的混合粉末，搅拌1min，升温至1860℃，保温2min，扒去表面浮渣，然后降温至700℃，浇入预热后的金属模具中，得到多元稀土中间合金。
高性能车用转向节通过以下步骤制备得到：
S1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料进行熔炼，获得高性能铝合金浇注液：
S1-1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料：Al锭、Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭以及多元稀土中间合金锭；
S1-2、将Al锭加入坩埚炉内，加热至690℃，至Al锭完全熔化后，加入Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭和多元稀土中间合金锭；
S1-3、升温至920℃，通入氩气进行精炼除气处理，处理时间为15min，精炼完成后除渣，然后降温至700℃，得到高性能铝合金浇注液。
S2、将高性能铝合金浇注液在铸造设备中铸造成型，冷却至室温，得到转向节铸件。铸造成型包括升液充型阶段和凝固阶段，升液充型阶段对合金熔液液面施加升液压力，保证充型速度为50mm/s，升液充型结束后，在升液压力的基础上对合金熔液液面增加0.05MPa的充型增压，时间为60s，凝固阶段对铸件施加65MPa的压力，并保压100min。
S3、对转向节铸件进行化学热处理，得到高性能车用转向节：
S3-1、制备辅助渗剂：将0.045mol CeCl3、0.018mol NdCl3加入100mL浓度为0.5mol/L的盐酸中，搅拌至固体完全溶解后，向得到的混合物中加入0.05mol柠檬酸、0.065mol硼酸钙，60℃下搅拌10min，超声5min，得到辅助渗剂；
S3-2、将转向节铸件置于乙醇中浸泡30s，取出晾干后在辅助渗剂中浸泡3min，取出，真空烘干；
S3-3、多元共渗：
(1)将步骤S3-2处理后的转向节铸件置于共渗炉(采用井式渗碳炉)内，加热至550℃，抽真空，然后向炉内通入氨气，渗氮1h；
(2)然后向共渗炉内滴入步骤S3-1制备的辅助渗剂，保持氨气通入，在630℃下扩渗2h，之后随炉冷却到室温，完成化学热处理，得到高性能车用转向节。
其中，通入的氨气气压为0.03MPa，氨气流量为0.15L/min；辅助渗剂的滴加流量Q＝0.23S，Q的单位是mL/h，S为转向节铸件的表面积，单位是mm2。
对比例1
一种高性能车用转向节，其由高性能铝合金材料制成，高性能铝合金材料通过以下质量百分比组成的原料制备得到：
Mg:1.8％，Cu:3.3％，Si:3.5％，Zn:1.4％，Cr:0.7％，Ti:0.69％，C:0.02％，Zr:0.21％，Sr:0.10％，Ce:0.34％，Y:0.23％，其余为Al和不可避免的其它杂质元素。
高性能车用转向节通过以下步骤制备得到：
S1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料进行熔炼，获得高性能铝合金浇注液：
S1-1、按照质量配比，称取原料：Al锭、Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭以及Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、Ce粉、Y粉；
S1-2、将Al锭加入坩埚炉内，加热至690℃，至Al锭完全熔化后，加入其他原料；
S1-3、升温至920℃，通入氩气进行精炼除气处理，处理时间为15min，精炼完成后除渣，然后降温至700℃，得到高性能铝合金浇注液。
步骤S2和步骤S3与实施例1相同，此处不再赘述。
对比例2
本例与实施例1基本相同，以下仅列出不同之处：
本例中，多元稀土中间合金的制备方法包括以下步骤：
1)按质量配比称取原料：Al粉、Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、Ce粉、Y粉；
2)在氮气保护下，将Al粉在750℃加热至全部熔化后，将Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、Ce粉、Y粉加入Al熔体中，搅拌3min，升温至1860℃，保温2min，扒去表面浮渣，然后降温至700℃，浇入预热后的金属模具中，得到多元稀土中间合金。
对比例3
本例与实施例1基本相同，以下仅列出不同之处：
本例中，多元稀土中间合金的制备方法包括以下步骤：
1)按质量配比称取原料：Al粉、Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、Ce粉、Y粉；
将Al粉分为三份，Ce粉、Y粉各分为两份，第一份Al粉、第二份Al粉、第三份Al粉的质量比为1:3:4，
2)将第一份Al粉、所有的Ce粉和Y粉加入球磨机中，球料比控制在5:1，对球磨机抽真空后，在550r/min下球磨8h，然后加入第二份Al粉，480r/min下球磨6h；
3)在氮气保护下，将第三份Al粉在750℃加热至全部熔化后，加入步骤2)得到的混合粉末，搅拌3min，升温至1860℃，保温2min，扒去表面浮渣，然后降温至700℃，浇入预热后的金属模具中，得到多元稀土中间合金。
对比例4
本例与实施例1基本相同，以下仅列出不同之处：
本例中，高性能车用转向节通过以下步骤制备得到：
S1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料进行熔炼，获得高性能铝合金浇注液：
S1-1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料：Al锭、Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭以及多元稀土中间合金锭；
S1-2、将Al锭加入坩埚炉内，加热至690℃，至Al锭完全熔化后，加入Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭和多元稀土中间合金锭；
S1-3、升温至920℃，通入氩气进行精炼除气处理，处理时间为15min，精炼完成后除渣，然后降温至700℃，得到高性能铝合金浇注液。
S2、将高性能铝合金浇注液在铸造设备中铸造成型，冷却至室温，得到转向节铸件。铸造成型包括升液充型阶段和凝固阶段，升液充型阶段对合金熔液液面施加升液压力，保证充型速度为50mm/s，升液充型结束后，在升液压力的基础上对合金熔液液面增加0.05MPa的充型增压，时间为60s，凝固阶段对铸件施加65MPa的压力，并保压100min。
S3、对转向节铸件进行热处理：将转向节铸件在500℃热处理3h，之后随炉冷却到室温，得到高性能车用转向节。
对比例5
本例与实施例1基本相同，以下仅列出不同之处：
本例中，步骤S3具体为：
将转向节铸件置于共渗炉(采用井式渗碳炉)内，加热至530℃，抽真空，然后向炉内通入氨气，渗氮3h；之后随炉冷却到室温，完成化学热处理，得到高性能车用转向节。其中，通入的氨气气压为0.03MPa，氨气流量为0.15L/min。
对比例6
本例与实施例1基本相同，以下仅列出不同之处：
本例中，步骤S3具体为：
S3-1、制备辅助渗剂：将0.04mol CeCl3、0.015mol NdCl3加入100mL浓度为0.5mol/L的盐酸中，搅拌至固体完全溶解后，向得到的混合物中加入0.05mol柠檬酸、0.055mol硼酸钙，60℃下搅拌10min，超声5min，得到辅助渗剂；
S3-2、多元共渗：
将转向节铸件置于共渗炉(采用井式渗碳炉)内，加热至600℃，抽真空，然后向炉内通入氨气，并向共渗炉内滴入步骤S3-1制备的辅助渗剂，保持氨气通入，在600℃下扩渗3h，之后随炉冷却到室温，完成化学热处理，得到高性能车用转向节。
其中，通入的氨气气压为0.03MPa，氨气流量为0.15L/min；辅助渗剂的滴加流量Q＝0.25S，Q的单位是mL/h，S为转向节铸件的表面积，单位是mm2。
以下对实施例1-4以及对比例1-6制得的高性能车用转向节进行取样，然后将试样进行性能检测：
1、力学强度测试：采用GB/T228-2010(金属材料室温拉伸实验方法)、GB/T4340-2009标准；硬度检测。
2、耐腐蚀能力测试：进行均匀腐蚀试验，将试样在3wt％NaCl+0.5wt％H2O2溶液中浸泡20天，测量失重率，单位g/m2*h。
3、渗层厚度检测(金相法)：通过金相显微镜测量渗层厚度，在显微镜下，从试样表面沿垂直方向测至与基体组织有明显的分界处的距离，即为渗层厚度。
测试结果如下表1所示：
表1
从以上检测结果可以看出，实施例1-4制备的高性能车用转向节具备优异的力学性能，其渗层厚度适中且均匀，扩渗效率高，耐腐蚀性能优异，可有效延长其使用寿命。对比例1的力学性能显著下降，主要原因是：Ti、C、Zr、Sr、Ce、Y原料直接添加到铝合金基体中时，难以在基体中充分弥散。
参照图1，为按照实施例1和对比例5的扩渗方法获得的渗层的动力学曲线，横坐标为扩渗时间，纵坐标为渗层厚度。其中，按照实施例1的扩渗方法时，步骤S3-3中，步骤(1)的扩渗时间t1和步骤(2)扩渗时间t2的比例始终保持t1：t2＝1:2，扩渗时间总时间t＝t1+t2。从结果可以看出，本发明中的辅助渗剂对渗层的形成具有显著的促进效果。
参照图2，为本发明中进行的多元稀土中间合金用量优化实验：按照实施例1的方法，控制不同的多元稀土中间合金添加量(除Al外，其余原料占比保持不变)，对获得的高性能车用转向节进行取样，然后测量其抗拉强度。
可以看出，在一定范围内(0-12％)随多元稀土中间合金添加量的增加，抗拉强度呈逐渐增强的趋势，多元稀土中间合金添加量在4.0-12％时，抗拉强度能达到300-500MPa，添加量在8％左右是较优的添加量，超过8％左右后抗拉强度的提升率开始变缓，超过12％时抗拉强度开始出现下降，主要原因是多元稀土中间合金过量后，其中的部分元素容易出现沉积。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (10)
1.一种高性能车用转向节，其特征在于，其由高性能铝合金材料制成，所述高性能铝合金材料通过以下质量百分比组成的原料制备得到：
Mg:1.4-2.7％，Cu:2.5-4.9％，Si:2.2-6.5％，Zn:0.9-3.1％，Cr:0.2-1.6％，多元稀土中间合金5.0-12.5％，其余为Al和不可避免的其它杂质元素；
所述高性能车用转向节通过以下步骤制备得到：
S1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料进行熔炼，获得高性能铝合金浇注液；
S2、将高性能铝合金浇注液在铸造设备中铸造成型，冷却至室温，得到转向节铸件；
S3、对转向节铸件进行化学热处理，得到所述高性能车用转向节。
2.根据权利要求1所述的高性能车用转向节，其特征在于，所述多元稀土中间合金的制备原料按质量百分比计包括：Ti:4.2-13.5％，C:0.2-0.67％，Zr:1.7-4.5％，Sr:0.5-1.8％，Ce:2.3-4.5％，Y:2.3-4.5％，余量为Al。
3.根据权利要求2所述的高性能车用转向节，其特征在于，所述多元稀土中间合金的制备方法包括以下步骤：
1)按质量配比称取原料：Al粉、Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、Ce粉、Y粉；
将Al粉分为三份，Ce粉、Y粉各分为两份，第一份Al粉、第二份Al粉、第三份Al粉的质量比为1-1.5:2-4:2-6，第一份Ce粉与第二份Ce粉的质量比为1:4-1:1，第一份Y粉与第二份Y粉的质量比为1:4-1:1；
2)将Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、第一份Al粉、第一份Ce粉和第一份Y粉加入球磨机中，球料比控制在8:1-3:1，对球磨机抽真空后，在350-650r/min下球磨4-14h，然后加入第二份Al粉，350-650r/min下球磨2-10h；
3)在氮气保护下，将第三份Al粉在680-850℃加热至全部熔化后，将第二份Ce粉和第二份Y粉加入Al熔体中，搅拌2min，然后加入步骤2)得到的混合粉末，搅拌1min，升温至1650-1900℃，保温2min，扒去表面浮渣，然后降温至700℃，浇入预热后的金属模具中，得到多元稀土中间合金。
4.根据权利要求3所述的高性能车用转向节，其特征在于，所述多元稀土中间合金的制备方法包括以下步骤：
1)按质量配比称取原料：Al粉、Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、Ce粉、Y粉；
将Al粉分为三份，Ce粉、Y粉各分为两份，第一份Al粉、第二份Al粉、第三份Al粉的质量比为1:3:4，第一份Ce粉与第二份Ce粉的质量比为1:2，第一份Y粉与第二份Y粉的质量比为1:2；
2)将Ti粉、石墨粉、Zr粉、Sr粉、第一份Al粉、第一份Ce粉和第一份Y粉加入球磨机中，球料比控制在5:1，对球磨机抽真空后，在550r/min下球磨8h，然后加入第二份Al粉，480r/min下球磨6h；
3)在氮气保护下，将第三份Al粉在750℃加热至全部熔化后，将第二份Ce粉和第二份Y粉加入Al熔体中，搅拌2min，然后加入步骤2)得到的混合粉末，搅拌1min，升温至1860℃，保温2min，扒去表面浮渣，然后降温至700℃，浇入预热后的金属模具中，得到多元稀土中间合金。
5.根据权利要求4所述的高性能车用转向节，其特征在于，所述多元稀土中间合金的制备原料按质量百分比计包括：Ti:8.4％，C:0.26％，Zr:2.5％，Sr:1.2％，Ce:4.2％，Y:2.8％，余量为Al。
6.根据权利要求1所述的高性能车用转向节，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
S1-1、按照质量配比，称取高性能铝合金材料的原料：Al锭、Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭以及多元稀土中间合金锭；
S1-2、将Al锭加入坩埚炉内，加热至675-760℃，至Al锭完全熔化后，加入Mg锭、Cu锭、Si锭、Zn锭、Cr锭和多元稀土中间合金锭；
S1-3、升温至780-950℃，通入氩气进行精炼除气处理，处理时间为8-25min，精炼完成后除渣，然后降温至650-750℃，得到高性能铝合金浇注液。
7.根据权利要求6所述的高性能车用转向节，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
S3-1、制备辅助渗剂：将0.01-0.08molCeCl3、0.005-0.03molNdCl3加入50-120mL浓度为0.5mol/L的盐酸中，搅拌至固体完全溶解后，向得到的混合物中加入0.02-0.1mol柠檬酸、0.03-0.12mol硼酸钙，45-75℃下搅拌5-25min，超声2-10min，得到辅助渗剂；
S3-2、将转向节铸件置于乙醇中浸泡15-60s，取出晾干后在辅助渗剂中浸泡1-5min，取出，55-80℃下真空烘干0.5-5h；
S3-3、多元共渗：
将步骤S3-2处理后的转向节铸件置于共渗炉内，加热至450-650℃，抽真空，然后向炉内通入氨气，渗氮0.5-2.5h；
然后向共渗炉内滴入步骤S3-1制备的辅助渗剂，保持氨气通入，在520-680℃下扩渗0.5-4h，之后随炉冷却到室温，完成化学热处理，得到高性能车用转向节。
8.根据权利要求7所述的高性能车用转向节，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
S3-1、制备辅助渗剂：将0.04molCeCl3、0.015molNdCl3加入100mL浓度为0.5mol/L的盐酸中，搅拌至固体完全溶解后，向得到的混合物中加入0.05mol柠檬酸、0.055mol硼酸钙，60℃下搅拌10min，超声5min，得到辅助渗剂；
S3-2、将转向节铸件置于乙醇中浸泡30s，取出晾干后在辅助渗剂中浸泡3min，取出，真空烘干；
S3-3、多元共渗：
将步骤S3-2处理后的转向节铸件置于共渗炉内，加热至530℃，抽真空，然后向炉内通入氨气，渗氮1h；
然后向共渗炉内滴入步骤S3-1制备的辅助渗剂，保持氨气通入，在600℃下扩渗2h，之后随炉冷却到室温，完成化学热处理，得到高性能车用转向节。
9.根据权利要求8所述的高性能车用转向节，其特征在于，所述步骤S3-3中，通入的氨气气压为0.01-0.05MPa，氨气流量为0.08-0.35L/min；辅助渗剂的滴加流量Q＝0.12S-0.85S，Q的单位是mL/h，S为转向节铸件的表面积，单位是mm2。
10.根据权利要求9所述的高性能车用转向节，其特征在于，所述步骤S3-3中，通入的氨气气压为0.03MPa，氨气流量为0.15L/min；辅助渗剂的滴加流量Q＝0.25S，Q的单位是mL/h，S为转向节铸件的表面积，单位是mm2。
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