[发明专利]一种耐磨铝合金销轴的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金领域，特别是一种耐磨铝合金销轴的制备方法。

背景技术

销轴在工作中承受较高的剪切和弯曲载荷，其常以磨损和疲劳的形式失效。目前，工程机械领域采用40Cr、42CrMo、35CMo等合金钢材料为原料，经由调质→车削→磨削→表面镀铬的方法制备销轴。其中，调质处理的方法生产周期长，能耗大，成本高，环境污染严重。

另外，为了进一步提高销轴的耐磨性能和强度，在采用调质钢基础上，现有技术还采用表面淬火和表面渗碳等工艺代替表面镀铬。该方法在提高销轴表面硬度的同时，还能消除其径向性能的突变，提升使用寿命。但表面淬火和表面渗碳的工艺流程复杂、成本高、污染大。

发明内容

鉴于现有技术中存在的一个或多个问题，本发明的一个目的是提供一种铝合金零件(例如销轴)的制备方法，本发明的再一个目的是提供一种耐磨铝合金零件(例如销轴)的制备方法，本发明的再一个目的是提供一种耐磨铝合金零件(例如销轴)。

发明人发现，采用特定的铝合金成分，配合本发明特有的工艺，可制备得到特定性能的铝合金材料，该铝合金材料特别适合用于制备铝合金零件，尤其是铝合金销轴。本发明铝合金销轴具有较好的综合性能，尤其是具有较高的硬度和耐磨性。

基于发明人的上述发现，本发明提供如下几方面的内容：

本发明第一方面提供一种铝合金零件的制备方法，该方法包含以下步骤：

i)挤压铝合金坯料，获得铝合金零件毛坯；

ii)对铝合金零件毛坯进行固溶和时效处理；

固溶的温度为480℃～560℃；

固溶的时间为2小时～6小时；

时效的温度为140℃～185℃；

时效的时间为2小时～7小时。

在一个优选的实施方案中，本发明前述任一项的方法，其中，固溶的温度为500℃～540℃，优选520℃～540℃，例如510℃、520℃或530℃。

在一个优选的实施方案中，本发明前述任一项的方法，其中，固溶的时间为2.5小时～5.5小时，例如3小时～4小时，例如3.5小时、4.5小时或5小时。

在一个优选的实施方案中，本发明前述任一项的方法，其中，时效的温度为150℃～180℃，例如160℃～175℃，例如155℃、165℃或170℃。

在一个优选的实施方案中，本发明前述任一项的方法，其中，时效的时间为3小时～6小时，例如3小时～5小时，例如4小时、4.5小时或5.5小时。

在一个优选的实施方案中，本发明前述任一项的方法，铝合金坯料中各元素的质量百分比为：

Si：10.0％～15.0％(例如11％～13.5％，再例如13％～14％)；

Cu：0.5％～2.0％(例如0.5％～1.5％，再例如1％～1.5％)；

Mg：0.8％～1.5％(例如0.8％～1.3％，再例如1％～1.4％)；

Ni：0.50％～2.0％(例如0.5％～1.2％，再例如1％～1.2％)；

Zn：≤0.3％(例如Zn≤0.25％)；

Fe：≤1.0％；

Al：余量；

可选地，其中还包含其它杂质元素，其它杂质元素的质量百分比为：每种杂质元素≤0.05％，总量≤0.15％。

在一个优选的实施方案中，本发明前述任一项的方法，其中，挤压的参数选自以下的一项或多项：

a)挤压比为4～30(例如5～20，再例如5～10)；

b)挤压温度为400℃～500℃(例如420℃～480℃，再例如440℃～480℃)；

c)挤压速度为1.5m/min～20m/min(例如2m/min～6m/min，再例如4m/min～6m/min)。

在一个优选的实施方案中，本发明前述任一项的方法，该方法还包括：超声判断挤压废区并去除挤压废区的步骤。超声判断挤压废区并去除挤压废区的步骤优选在步骤i)和ii)之间进行。例如，超声判断铝合金零件毛坯的挤压废区并去除挤压废区。优选采用超声探伤仪判断挤压废区。

在一个优选的实施方案中，本发明前述任一项的方法，该方法还包括：机械加工的步骤。机械加工的步骤优选在步骤ii)之后进行。例如，根据实际需要，对固溶和时效处理后的铝合金零件毛坯进行机械加工，获得所需尺寸的机械加工件。