[发明专利]一种汽车传动轴用Al-Mg-Si-Cu系铝合金及其制备方法

说明书

本发明属于铝合金技术领域，具体涉及一种汽车传动轴用Al‑Mg‑Si‑Cu系铝合金及其制备方法。该铝合金成分包括，按质量百分比计，Si为1.3％～1.5％，Mg为1.4％～1.8％，Cu为0.8％～1.1％，Mn为0.6％～0.9％，Cr为0.15％～0.25％，Zn为0.30％～0.6％，Zr为0.08％～0.15％，Ti为0.02％～0.05％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al。本发明将合金材料加热至700℃～750℃，通过挤压后进行切断，制成锻造毛坯；然后经模锻后进行淬火，最后进行时效处理，制备得到Al‑Mg‑Si‑Cu系铝合金。通过本发明的处理方法，提高了Al‑Mg‑Si‑Cu系铝合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率，增强了力学性能和加工性能，在汽车传动轴领域具有重大的意义。

技术领域

本发明属于铝合金技术领域领域，尤其涉及本发明涉及一种汽车传动轴用铝合金的制造方法。

背景技术

汽车的轻量化，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，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。中国轻量化材料市场广阔，一方面，对比国外发达国家，中国的轻量化技术起步晚，平均整车重量更大，以国外的轻量化材料占比作为标杆，中国发展的空间还很大；据了解，目前国外已经采用铝合金材料做为卡车或大货车传动轴的原材料，可以大大提高传动轴的传动效率，从而大大减少燃料消耗，节约成本支出，同时以铝带钢，大大减轻传动轴整根重量，实现汽车部分结构件轻量化。

在卡车或大货车传动轴上采用以铝带钢不仅可以实现汽车部分结构件轻量化，同时还可以提高传动轴的传动效率，从而提高汽车发动机的工作效率。未来在汽车轻量化过程中，铝合金等金属材料凭借着其优势与特点均得到了广泛的应用，通过技术改进降低材料的成本，提高材料的利用率，开发兼具环保性和可回收性的新材料，也是汽车轻量化研究开发的必然趋势。

目前现有皮卡车及大货车底盘用传动轴的强度偏低，传动轴传动效率较低，值得进一步研究解决。

发明内容

为了克服现有皮卡车及大货车底盘用传动轴的强度偏低缺陷，提高皮卡车及大货车传动轴传动效率，从而制造出一种强度高，疲劳性更高、使用寿命更长的铝合金传动轴替代钢质传动轴。

本发明的技术方案如下：

一种汽车传动轴用Al-Mg-Si-Cu系铝合金，该铝合金成分包括，按质量百分比计，Si为1.3％～1.5％，Mg为1.4％～1.8％，Cu为0.8％～1.1％，Mn为0.6％～0.9％，Cr为0.15％～0.25％，Zn为0.30％～0.6％，Zr为0.08％～0.15％，Ti为0.02％～0.05％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al。

作为优选：该铝合金成分包括，按质量百分比计，Si为1.35％，Cu为0.9％，Mg为1.5％，Mn为0.78％，Cr为0.18％，Zn为0.40％，Zr为0.10％，Ti为0.03％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al。

作为优选：该铝合金成分包括，按质量百分比计，Si为1.4％，Cu为1.0％，Mg为1.6％，Mn为0.8％，Cr为0.20％，Zn为0.45％，Zr为0.12％，Ti为0.04％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al。

作为优选：该铝合金成分包括，按质量百分比计，Si为1.45％，Cu为1.05％，Mg为1.64％，Mn为0.85％，Cr为0.22％，Zn为0.50％，Zr为0.13％，Ti为0.04％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al。

作为优选：该铝合金成分按质量百分比计，Mg/Si＞1.1，Ti+Zr＜0.20％。

本发明还提供一种汽车传动轴用Al-Mg-Si-Cu系铝合金的制备方法，包括以下步骤：