[发明专利]一种高强度耐磨铝合金材料及制作工艺

说明书

本发明公开了一种高强度耐磨铝合金材料，材料包括以下成分：Si 10.0～50.0份；Cu 1.0～10.0份；Mg 0.1～1.0份；Mn 0.1～1.0份；Zn 0.1～1.5份；Fe 0.1～1.0份；Ni 0.001～0.100份。工艺包括以下步骤：合金化，向熔融态AOO铝中添加硅、铜以及锰，在850℃中保温1～1.5h制成合金体系；降温，添加降温料，并降低温度至750～810℃；变质；精炼；浇铸；本发明可优化合金成分、改善合金性能、稳定合金尺寸，使本发明具有高强度、高耐磨性、优良的成型性能和稳定尺寸；可适用更多的需要高温、高耐磨合金的领域，尤其是可应用于汽车轻量化工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种合金材料及制作工艺，尤其涉及一种高强度耐磨铝合金材料及制作工艺。

背景技术

当前中国汽车工业蓬勃发展，给制造业带来巨大的市场机会，铝合金压铸件作为汽车零部件重要的组成部分，以其优越的铸造性能，加工性能，机械性能越来越受到汽车零部件市场的青睐。铝合金材料具有一系列优良性能：密度小、使车体轻量化；耐腐蚀性好，可实现无涂装；还具有美观耐用、易成型、可表面处理、可回收再生、可节能储能等。随着能源、环境和安全成为当今关注的三大问题，世界各国对现代汽车节能降耗的要求不断提高，汽车制造及使用的安全和环保法规日趋严格，车身轻量化的要求变得更为迫切。因此迫切需要一种新材料既可以满足汽车轻量化要求，又可以满足高强度、高耐磨、成型好、尺寸稳定的汽车压铸件应用需求。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种高强度耐磨铝合金材料及制作工艺。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高强度耐磨铝合金材料，材料包括以下质量份的成分：

优选的，材料包括以下质量份的成分：

一种高强度耐磨铝合金材料的制作工艺，包括以下步骤：

a、合金化；向熔融态的5000～6000kgAOO铝中添加1000～1500kg硅、200～300kg铜以及10～20kg锰，在850℃中保温1～1.5h制成合金体系；

b、降温；步骤a结束后，向合金体系中添加降温料，并降低温度至750～810℃，持续25～45min；

c、变质；步骤b结束后，应用钟罩将变质剂压入合金体系的底部，并保持温度为780～820℃30min；

d、精炼；先在700～750℃下应用喷粉精炼方式对合金体系进行精炼，期间加入30～40kg的精炼剂；然后应用氮气吹入的精炼方式吹入30～35kg的精炼剂；

e、浇铸；将完成精炼的合金体系浇筑到模具中，冷却成型。

进一步地，降温料包括40～60kg的锌和50～60kg的镁。

进一步地，变质剂为60～70kg的Al-P变质剂和10～15kg的Al-Ti-B变质剂。

本发明中使用的铝锭(Al)为纯度可以达到97.5％的AOO铝，质量轻，所含杂质少，得到材料的机械性能好。

本发明中以铝为基质，提高硅(Si)的浓度，硅是改善流动性能的主要成分，从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。并且硅可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度而使延伸率降低。

铁(Fe)会增加合金的脆性，易生成β相(针状)降低合金强度。含量较低则不易脱模，含量较高则降低合金的流动性，损害铸件的品质。