[发明专利]一种掺混纳米氟化钙的坚韧自润滑性复合铝合金汽车零部件及其铸造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金汽车零部件技术领域，具体涉及一种掺混纳米氟化钙的坚韧自润滑性复合铝合金汽车零部件及其铸造工艺。

背景技术

汽车由十几万个零部件组成，其中大部分为金属材料，汽车零部件的轻量化、安全化和节约化是实现汽车现代化的根本条件，也是提高汽车竞争能力的必由之路。铝合金具有比强度高、耐腐蚀性能优良、易于成形、较易再生利用，具有传统的铸铁、钢等材料不可比拟的优点，因此，近年来由铝合金制造的零部件在汽车工业中逐渐被广泛的应用。

我国已经成为世界上第五大汽车工业国，然而我国汽车的平均用铝量与其他发达国家相比仍然存在较大的差异，进一步开发、深化铝合金的性能和生产工艺就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种掺混纳米氟化钙的坚韧自润滑性复合铝合金汽车零部件及其铸造工艺，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种掺混纳米氟化钙的坚韧自润滑性复合铝合金汽车零部件，其特征在于，该铝合金零部件材料由以下重量份的原料制成：铝90-100、镁2-3、镍0.3-0.4、铁1.5-2、锰0.2-0.3、纳米氟化钙2-3、固含量为20-25%的纳米碳溶胶8-10、杂质≤0.01。

所述的一种掺混纳米氟化钙的坚韧自润滑性复合铝合金汽车零部件的铸造工艺为：

（1）先将纳米氟化钙投入纳米碳溶胶中，超声搅拌使得纳米氟化钙在溶胶中均匀分散，随后将混合浆料经热风干燥，完全除去水分自然冷却至室温，随后再将所得粉体加热至750-800℃，恒温备用；

（2）将其它剩余物料混合，投入电阻炉中，加热至750-800℃熔炼处理，再将步骤（1）所得物料投入合金液中，机械搅拌30-35min后加入精炼剂，精炼处理结束后将熔体浇注成型，即得。

有益效果：本发明在常规铝合金材料中添加了表面包覆纳米碳溶胶的纳米氟化钙，经过这样处理后的纳米氟化钙不仅保持了完整的结构特性，其表面还粘附有纳米碳，提高了其与金属熔液的浸润性，从而更为高效的改善了材料的性能，同时还有促进金属熔融，改善铸造性能等优点，制备得到的合金材料具有优异的强度和韧性，热膨胀系数低，自润滑性能好，这种铝合金材料铸造得到的零部件具有轻质、经久耐用的优点，极具应用前景。

具体实施方式

实施例

本实施例的铝合金零部件由以下重量份的原料制成：铝95、镁2.5、镍0.3、铁1.8、锰0.3、纳米氟化钙3、固含量为20%的纳米碳溶胶10、杂质≤0.01。

其铸造工艺为：

（1）先将纳米氟化钙投入纳米碳溶胶中，超声搅拌使得纳米氟化钙在溶胶中均匀分散，随后将混合浆料经热风干燥，完全除去水分自然冷却至室温，随后再将所得粉体加热至750℃，恒温备用；

（2）将其它剩余物料混合，投入电阻炉中，加热至750℃熔炼处理，再将步骤（1）所得物料投入合金液中，机械搅拌30min后加入精炼剂，精炼处理结束后将熔体浇注成型，即得。

本实施例制得的合金取试样进行性能测试结果为：抗拉强度：348MPa，延伸率：15.3%，硬度：136HB。该批次零部件使用寿命较传统铝合金零部件平均提升20%以上。