[发明专利]一种高性能车用转向节

说明书

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。

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；