[发明专利]一种用于汽车转向节的高强度铝合金及其制备汽车转向节的方法

说明书

本发明公开了一种用于汽车转向节的高强度铝合金，所述铝合金中元素及各元素的质量百分比为：Si 0.45‑0.75％，Cu 0.15‑0.35％，Mn≤0.05％，Mg 0.9‑1.1％，Zn≤0.20％，Ti≤0.10％，Cr 0.04‑0.35％，其余量为Al。本发明高强度铝合金具有导热性、导电性和耐腐蚀性好的优点，同时具有质轻、强度高、节能环保等优点。

技术领域

本发明涉及铝合金铸造技术领域，尤其是涉及一种用于汽车转向节的高强度铝合金及其制备汽车转向节的方法。

背景技术

汽车在改变世界的同时，也加快了石化燃料耗竭的进程，加剧了全球气候的恶化，现在汽车零部件迫切需要朝着轻量化方向发展。转向节作为汽车底盘悬架中的重要组成部分，目前市场上很多品牌汽车主机厂都采用铝合金锻造转向节，铝合金转向节相比钢制转向节，铝合金转向节重量更加轻便；

现有铝合金转向节主要方法为铝合金重力金属型铸造和低压金属型铸造两种铸造方法。重力铸造和低压铸造在提高铝合金转向节的强度及延伸率等方面受到一定的限制，阻碍了汽车轻量化的发展。为扩宽铝合金转向节的综合性能，需要对现有铝合金转向节锻造工艺、铝合金材质等进行改进，同时又能加快生产效率，节约成本，这是铝合金转向节的研究技术人员有待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种用于汽车转向节的高强度铝合金及其制备汽车转向节的方法。本发明高强度铝合金具有导热性、导电性和耐腐蚀性好的优点，同时具有质轻、强度高、节能环保等优点。

本发明的技术方案如下：

一种用于汽车转向节的高强度铝合金，所述铝合金中元素及各元素的质量百分比为：

Si 0.45-0.75％，Cu 0.15-0.35％，Mn≤0.05％，Mg 0.9-1.1％，Zn≤0.20％，Ti≤0.10％，Cr 0.04-0.35％，其余量为Al。

一种高强度铝合金铸造的汽车转向节，所述汽车转向节的制备方法包括如下步骤：

(1)先投金属硅，然后投入铝锭进行熔化；熔化温度控制在730-760℃；熔化时间3-5小时；

(2)然后打开氩气，压力调整在0.08-0.12Mpa；对铝液进行精炼10-20分钟，把表面的浮渣清理干净，对铝液进行取样分析；

(3)根据分析结果加入铬剂和铝铜合金；搅拌10-15分钟，进行第二次精炼，精炼时间为15-20分钟；把表面的浮渣清理干净，对铝液进行第二次取样分析；

(4)根据分析结果加入金属镁和钛剂，然后进行第三次精炼，精炼时间10-20分钟，把表面的浮渣清理干净，对铝液进行取样分析；

(5)成分合格后，把氩气压力调整为0.08-0.12Mpa；对铝液进行低气压排气10-20分钟，铝液静止15-30分钟，准备铸造；

(6)铸造开始前对流槽、模具进行烘烤60分钟，把炉子温度加热到800-820℃；模盘温度控制在690-720℃；水流量控制在1800ml/min，铸造速度50mm/min，铸造出汽车转向节所需铝合金棒料；

(7)铸造出来铝合金棒料进行均质化热处理，均质温度520℃；保温14小时；冷却方式是强制水冷，让Mg₂Si充分析出提高性能；

(8)均质后进行超声波探伤，对铝合金棒料内部夹杂检测，不合格标识进行切除；

(9)切割成短料对铝合金棒料进行剥皮处理，去除表面氧化皮，外径公差控制在±0.2mm内，准备后续的挤压；

(10)铝合金棒料进加热炉加温到460℃；模具加热到420℃；挤压出所需要的棒坯；