[发明专利]一种掺混纳米碳化钛粉的高强度复合铝合金汽车零部件及其铸造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金汽车零部件技术领域，具体涉及一种掺混纳米碳化钛粉的高强度复合铝合金汽车零部件及其铸造工艺。

背景技术

汽车由十几万个零部件组成，其中大部分为金属材料，汽车零部件的轻量化、安全化和节约化是实现汽车现代化的根本条件，也是提高汽车竞争能力的必由之路。铝合金具有比强度高、耐腐蚀性能优良、易于成形、较易再生利用，具有传统的铸铁、钢等材料不可比拟的优点，因此，近年来由铝合金制造的零部件在汽车工业中逐渐被广泛的应用。

我国已经成为世界上第五大汽车工业国，然而我国汽车的平均用铝量与其他发达国家相比仍然存在较大的差异，进一步开发、深化铝合金的性能和生产工艺就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种掺混纳米碳化钛粉的高强度复合铝合金汽车零部件及其铸造工艺，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种掺混纳米碳化钛粉的高强度复合铝合金汽车零部件，其特征在于，该铝合金零部件材料由以下重量份的原料制成：铝80-100、镁1-1.5、铁0.8-1、锰0.1-0.2、锌0.4-0.5、镍0.3-0.4、纳米碳化钛2-3、固含量为10-15%的硅溶胶8-10、杂质≤0.01。

所述的一种掺混纳米碳化钛粉的高强度复合铝合金汽车零部件的铸造工艺为：

（1）先将纳米碳化钛投入硅溶胶中，超声分散搅拌使得其在溶胶中均匀分散，随后将混合浆料经热风干燥，完全除去水分自然冷却至室温，随后再将所得粉体加热至750-780℃，恒温备用；

（2）将其它剩余物料混合，投入电阻炉中，加热至750-780℃熔炼处理，再将步骤（1）所得物料投入合金液中，机械搅拌20-30min后加入精炼剂，精炼处理结束后将熔体浇注成型，即得。

有益效果：本发明在常规铝合金材料中添加了表面包覆硅溶胶的纳米碳化钛，包覆硅溶胶后的纳米粉体不仅保持了良好的原始形态，还提高其与金属熔液的相容性，其在熔液中扩散速度快，有效的改善了合金材料的共晶形态，有细化晶粒、改善合金力学性能等功效，这种铝合金材料铸造得到的零部件较传统的铝合金材料具有轻质、强度高、韧性好、极耐磨损等优点，这种材料铝合金制备的汽车零部件极具应用价值。

具体实施方式

实施例

本实施例的铝合金零部件由以下重量份的原料制成：铝95、镁1.2、铁0.8、锰0.1、锌0.4、镍0.4、纳米碳化钛2.5、固含量为15%的硅溶胶8、杂质≤0.01。

其铸造工艺为：

（1）先将纳米碳化钛投入硅溶胶中，超声分散搅拌使得其在溶胶中均匀分散，随后将混合浆料经热风干燥，完全除去水分自然冷却至室温，随后再将所得粉体加热至780℃，恒温备用；

（2）将其它剩余物料混合，投入电阻炉中，加热至780℃熔炼处理，再将步骤（1）所得物料投入合金液中，机械搅拌25min后加入精炼剂，精炼处理结束后将熔体浇注成型，即得。

本实施例制得的合金取试样进行性能测试结果为：抗拉强度：402MPa，延伸率：16.2%，硬度：145HB。该批次零部件使用寿命较传统铝合金零部件平均提高25%。