一種超高強度抗耐磨鋁合金材料及其生產工藝制造技術

本發明專利技術公開了一種超高強度抗耐磨鋁合金材料及其生產工藝，由鋁、銅、鎂、鋅、釹、鋯、鎳、鈦元素熔煉制成，鋁合金材料組分的重量百分比為：Si≤0.6％；Fe≤0.6％；Cu1.4～3％；Mn0.1～0.4％；Mg2～2.9％；Zr0.10～0.20％；Zn8.0～12.5％；Ti0.01～0.05％；Nd0.2～1.6％；其余為鋁，本發明專利技術具有重量輕、強度高、耐磨性能好、成本低等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及工業生產領域，具體涉及一種超高強度抗耐磨鋁合金材料及其生產工藝。
技術介紹
眾所周知，目前變速器同步齒環大多數采用銅合金制造，中國僅此項目用途每年消耗銅材就達5萬噸以上。少數采用鋼制造。但此鋼材與鋼材摩擦時易產生膠合，所以使用受限。目前還沒有合適的鋁合金材料制造變速器同步齒環。主要原因是現有鋁合金的強度和耐磨性難以達到制造變速器同步齒環的要求。若是能研制出滿足制造變速器同步齒環要求的鋁合金，肯定會受到市場的追捧和歡迎。因為鋁重量輕、成本按體積計算比銅合金成本低60％以上，經濟效益和市場前景十分看好。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種超高強度抗耐磨鋁合金材料及其生產工藝，能同時具有超高強度和抗耐磨性滿足制造變速器同步齒環的需要。為了解決上述技術問題，專利技術人通過多次試驗反復試驗、試制、篩選，最后找到了解決上述技術問題的技術方案。本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種超高強度抗耐磨鋁合金材料，其組分的重量百分比為：Si≤0.6％；Fe≤0.6％；Cu1.4～3％；Mn0.1～0.4％；Mg2～2.9％；Zr0.10～0.20％；Zn8.0～12.5％；Ti0.01～0.05％；Nd0.2～1.6％；其余為鋁。材料代號：7Y69。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：超高強度抗耐磨鋁合金具有重量輕、強度高、抗耐磨的優點，可廣泛用于制造變速器同步齒環和其他汽車零部件。具有非常良好的經濟效益和社會效益。同時也可提供給航空、航天、無人機及水下潛航器等需要使用超高強度，且又需要輕量化的領域應用。具體實施方式下面結合具體實施方式對本專利技術作進一步詳細描述：本專利技術采用的是變形鋁合金化學成分國家標準GB/T3190和鑄造鋁合金錠國家標準GB/T8733中沒有的配方，本專利技術超高強度抗耐磨鋁合金是由鋁、銅、鎂、鋅、釹、鋯、鎳、鈦元素熔煉制成，在鋁合金熔煉爐和鑄造機組上進行。實施例1：首先在鋁合金熔煉爐進行熔煉；在710℃的溫度下，先加入鋁錠76.5％，電解銅板1.4％，再加入鋯0.10％，后進行熔煉；待鋁、銅、鋯全部溶化后將溫度升至750℃，再加入鎂2％和鋅8.0％，再進行熔煉；待鋁、銅、鋯、鎂、鋅全部熔隔在一起后，將溫度升至780℃時再加入鈦0.01％和釹0.2％，后進行熔煉；待各種成分充分溶解在一起，進行除氣除渣精煉；將熔隔的鋁合金在鑄造機組上澆鑄成圓鑄棒或方鑄錠；將鑄錠擠壓成管、棒或板材后進行淬火處理，淬火在淬火爐內進行，淬火溫度為500℃，淬火時間為3小時，時間到后用冷水急冷；將淬火處理后的材料再進行時效處理，時效在時效爐內進行，時效溫度為150℃，時效時間為24小時，時效時間到后材料隨爐冷卻。采用本實施例的一種超高強度抗耐磨鋁合金材料，抗拉強度大于726MPa，屈服強度大于633MPa。實施例2：首先在鋁合金熔煉爐進行熔煉；在750℃的溫度下，先加入鋁錠80％，電解銅板2％，再加入鋯0.15％，后進行熔煉；待鋁、銅、鋯全部溶化后將溫度升至780℃，再加入鎂2.5％和鋅10％，再進行熔煉；待鋁、銅、鋯、鎂、鋅全部熔隔在一起后，將溫度升至810℃時再加入鈦0.03％和釹0.8％，后進行熔煉；待各種成分充分溶解在一起，進行除氣除渣精煉；將熔隔的鋁合金在鑄造機組上澆鑄成圓鑄棒或方鑄錠；將鑄錠擠壓成管、棒或板材后進行淬火處理，淬火在淬火爐內進行，淬火溫度為525℃，淬火時間為4小時，時間到后用冷水急冷；將淬火處理后的材料再進行時效處理，時效在時效爐內進行，時效溫度為165℃，時效時間為28小時，時效時間到后材料隨爐冷卻。采用本實施例的一種超高強度抗耐磨鋁合金材料，抗拉強度大于720MPa，屈服強度大于630MPa。實施例3：首先在鋁合金熔煉爐進行熔煉；在800℃的溫度下，先加入鋁錠85.7％，電解銅板3％，再加入鋯0.20％，后進行熔煉；待鋁、銅、鋯全部溶化后將溫度升至810℃，再加入鎂2.9％和鋅12.5％，再進行熔煉；待鋁、銅、鋯、鎂、鋅全部熔隔在一起后，將溫度升至830℃時再加入鈦0.05％和釹1.6％，后進行熔煉；待各種成分充分溶解在一起，進行除氣除渣精煉；將熔隔的鋁合金在鑄造機組上澆鑄成圓鑄棒或方鑄錠；將鑄錠擠壓成管、棒或板材后進行淬火處理，淬火在淬火爐內進行，淬火溫度為550℃，淬火時間為5小時，時間到后用冷水急冷；將淬火處理后的材料再進行時效處理，時效在時效爐內進行，時效溫度為180℃，時效時間為32小時，時效時間到后材料隨爐冷卻。采用本實施例的一種超高強度抗耐磨鋁合金材料，抗拉強度大于726MPa，屈服強度大于638MPa。以上顯示和描述了本專利技術的基本原理和主要特征以及本專利技術的優點。本行業的技術人員應該了解，本專利技術不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本專利技術的原理，在不脫離本專利技術精神和范圍的前提下，本專利技術還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本專利技術范圍內。本專利技術要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超高強度抗耐磨鋁合金材料，其特征是：鋁合金材料組分的重量百分比為：Si≤0.6％；Fe≤0.6％；Cu1.4～3％；Mn0.1～0.4％；Mg2～2.9％；Zr0.10～0.20％；Zn8.0～12.5％；Ti0.01～0.05％；Nd0.2～1.6％；其余為鋁。

【技術特征摘要】
1.一種超高強度抗耐磨鋁合金材料，其特征是：鋁合金材料組分的重量百分比為：Si≤0.6％；Fe≤0.6％；Cu1.4～3％；Mn0.1～0.4％；Mg2～2.9％；Zr0.10～0.20％；Zn8.0～12.5％；Ti0.01～0.05％；Nd0.2～1.6％；其余為鋁。2.根據權利要求1所述的一種超高強度抗耐磨鋁合金材料，其特征在于所述超高強度抗耐磨鋁合金材料的生產工藝如下：1)首先在鋁合金熔煉爐進行熔煉；2)在710℃-800℃的溫度下，先加入鋁錠76.5～85.7％，電解銅板1.4～3％，再加入鋯0.10～0.20％，后進行熔煉；3)待鋁、銅、鋯全部溶化后將溫度升至75...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張小莉，
申請(專利權)人：重慶擎一模具制造有限公司，
類型：發明
國別省市：重慶;50