[发明专利]汽车变速器泵体专用铝合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金及其制备方法，具体是一种汽车变速器泵体专用铝合金及其制备方法，属于铝合金材料生产技术领域。

背景技术

铝合金材料是工业中应用最广泛的一类 有色金属结构材料，现已经广泛在在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中大量应用。铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金两大类。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。

汽车轻量化就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。随着有色合金在汽车上应用量的快速增长，轻量化是汽车材料发展的大趋势，目前，在汽车制造业中铝合金已是常用的加工材料，例如发动机气缸体、气缸盖、活塞、进气歧管、摇臂、发动机悬置支架、空压机连杆、传动器壳体、离合器壳体、车轮、制动器零件、把手及罩盖壳体类零件等。

现有技术中，CN201210034433.X 公开了一种汽车空调蜗旋动静盘铝合金铸件材料，其特征是其成分含量如下：硅11.2～12%，镁0.1～0.2%，铜2.1～2.5%，铁0.3～0.6，锰0.05～0.1，锌0.2～0.5，锡＜0.2%，镍＜0.1%，锶合金0.05～0.08%；其余量为铝。CN201010130483.9 公开了一种汽车配件材料的制造方法，其步骤包括：备料；熔炼；加入细化剂；成份调整；精炼；浇铸；淬火；时效处理；包装，即制得含Si 0.4～0.8%，Mg 0.8～1.2%，Ti 0.16～0.22%，Zn 0.2～0.3%，Fe 0.6～0.8%，Cu 0.15～0.4%，Cr 0.08～0.32%，Mn 0.1～0.2%，RE稀土0.02～0.06%，Zr 0.02～0.06%，Sr 0.02～0.06%，余量为Al的高强度汽车铝合金轮辋材料。

汽车变速器泵体是汽车运行的一个重要部件，它的质量好坏直接影响到汽车性能的发挥。由于铝合金重量轻、强度高、韧性好，国内外的许多汽车变速器泵体采用铝合金材料制成。车变速器泵体的生产工艺，对其泵体材料的性能要求非常严格，生产出的泵体需具有较高的耐磨性、抗拉强度、抗热裂性，并且具备优良的冲击韧性。现有的用于铸造汽车变速器泵体的铝合金材料，存在耐磨性、抗拉强度、抗热裂性、充型能力不强的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车变速器泵体专用铝合金，该铝合金材料专用于制备汽车变速器泵体，具有较高的耐磨性、抗拉强度、抗热裂性且充型能力强，同时可延长汽车变速器泵体使用寿命。

本发明的另一目的在于提供上述铝合金的生产工艺。

本发明的技术方案如下：一种汽车变速器泵体专用铝合金，该铝合金组成成分的质量百分比如下：Si 16.50~17.00%、Fe≤1.00%、Mg 0.55~0.60%、Cu 4.30~4.60%、Mn ≤0.45%、Zn 0.50~1.30%、 Ni≤0.09 %、Ti≤0.09%、Pb≤0.09%、Ca≤0.003%、Na≤0.002%、P  0.006～0.015%，余量为Al。

优选的，该汽车变速器泵体专用铝合金由以下重量百分比的原料组成：原铝锭70%、硅17%、纯金属铜3.8%、纯金属镁0.6%、AlFe10中间合金5.8%、锌件1%、铝磷合金1.2%、富磷合金0.6%；所述原铝锭为A l99.70，即含铝99.70%纯度的A00铝锭。

本发明汽车变速器泵体专用铝合金的制备采用如下步骤：

（1）熔炼：取硅、ALFe10中间合金、纯金属镁、纯金属铜、纯锌件、铝磷合金、富磷合金、原铝锭，加料时，先将硅置于熔炼炉的底层，然后用原铝锭将硅覆盖，接着再依次放入除纯金属镁以外的其余原料，然后对熔炼炉进行升温，当温度达到850~860℃时，使用搅拌装置将熔液搅拌均匀，制成铝合金熔液； 

（2）精炼、静置：将熔炼炉中的铝合金熔液导入合金炉内，使用高纯氮气通过冶金除渣装置将精炼剂喷入铝合金熔液中进行精炼除渣，精炼剂的加入量是铝合金熔液重量的2‰；精炼过程完成后，再加入纯金属镁，使用搅拌装置搅拌10min，然后加入P变质剂反应5~10min，变质温度保持在840~850℃，将变质后的铝合金熔液在合金炉内静置10~20min，合金炉内的温度保持在790~ 810℃；