[發明專利]耐磨鋅合金汽車轉向節軸套及其制造方法

無效

• 申請號: 201110249233.1
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號: CN102286677A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 魯遠勇;虞建平;張鐸;劉國清
• 申請（專利權）人: 鎮江匯通金屬成型有限公司
• 主分類號: C22C18/04
• 分類號: C22C18/04;C22C1/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：本發明屬汽車零部件及制造方法，特別是一種耐磨鋅合金汽車轉向節軸套及其制造方法。

背景技術：現有的汽車轉向節軸套均采用資源緊缺、價格高昂的銅合金制造，在保證其良好的耐磨性前提下，研究并設計一種具有銅合金汽車轉向節軸套相同的良好材料性能和使用效果，又大幅度地降低了使用成本的耐磨鋅合金汽車轉向節軸套及其制造方法是必要的。

發明內容：本發明的目的是克服現有技術的不足，研究并設計一種具有銅合金汽車轉向節軸套相同的良好材料性能和使用效果，又大幅度地降低了使用成本的耐磨鋅合金汽車轉向節軸套及其制造方法。

本發明目的是這樣實現的：一種耐磨鋅合金汽車轉向節軸套，由軸套體，位于軸套體上的油槽，位于軸套體中心的裝配孔構成，其特征是構成軸套體的材料是在ZA-27鋅合金中提高錳含量Mn?0.8-1.0％，其組分的重量百分比為：鋁Al25-28％，銅Cu2.8-3.2％，錳Mn?0.8-1.0％，鎂Mg?0.01-0.03％，鐵Fe?≤0.1％，鎳Ni≤0.01，鉻Cr≤0.01，鎘Cd≤0.006；余量為鋅Zn。

所述的一種耐磨鋅合金汽車轉向節軸套的制造方法，按常規的金屬模鑄造工藝，其特征是：A.加入稀土金屬的鋁合金進行變質處理；B.采用100℃沸水進行冷卻。

所述稀土金屬的鋁合金是指4.4％～5％稀土的工業Al-RE系鑄造鋁合金，如Al-RE-Cu-Si-Mn-Ni-Mg合金。

鋅合金是以鋅為基加入其他元素組成的合金。鋅合金的特點：相對比重大；鑄造性能好：熔點低，容易壓鑄成型，熔化與壓鑄時不吸鐵，不腐蝕壓型，不粘模；有很好的常溫機械性能和耐磨性，在添加了錳合金元素后，可提高其高溫耐磨性能；更重要的是與銅合金相比，制造成本下降60％以上。

本發明的技術方案經初步實施，與現有技術相比顯示了如下有益效果：

1、具有銅合金材料汽車轉向節軸套相同的良好材料性能和使用效果。利用合金化原理提高了ZA-27鋅合金的耐磨性，0.8-1.0％錳Mn并采用稀土金屬的鋁合金進行變質處理后，從三方面強化了其耐磨性：A.固溶強化；B.形成數量較多的共析體；C.形成了硬度較高的錳與稀土的復雜化合物達到彌散強化效果。經實際試用，其材料性能和使用效果完全可以替代銅合金材料汽車轉向節軸套。

采用100℃沸水進行冷卻特殊工藝，一方面有效地防止了鑄件中發達樹枝晶的生長，細化了結構組織，提高了綜合性能；另一方面，避免了過去冷水冷卻造成的鑄件產生裂隙，提高了產品合格率。

2、大幅度地降低了使用成本。與現有的銅合金材料汽車轉向節軸套相比，制造成本減少了60％以上，使用成本必然大幅度地降低。

附圖說明：圖1為符合本發明主題結構的示意圖。

具體實施方式：下面結合附圖將本發明的實施細節說明如下：

如圖1所示，一種耐磨鋅合金汽車轉向節軸套，由軸套體1，位于軸套體上的油槽2，位于軸套體中心的裝配孔3構成，其特征是構成軸套體的材料是在ZA-27鋅合金中提高錳含量Mn?0.8-1.0％，其組分的重量百分比為：

鋁Al25-28％，銅Cu2.8-3.2％，錳Mn?0.8-1.0％，鎂Mg?0.01-0.03％，鐵Fe≤0.1％，鎳Ni≤0.01，鉻Cr≤0.01，鎘Cd≤0.006；余量為鋅Zn。

本發明的三個實施例的材料成分和力學性能見表1：

表1實施例的材料成分和力學性能其中：鎳Ni≤0.01，鉻Cr≤0.01，鎘Cd≤0.006；

本發明的三個實施例的耐磨鋅合金汽車轉向節軸套制造方法實施步驟：

1、配料：按上述組分及其重量百分比，配置規定規格的金屬原材料并準確稱量；

2、順序加料熔煉：先將鋁錠加入中頻爐，再加入銅塊，開啟中頻爐加熱，待鋁錠熔化后等待幾分鐘，用攪棒探底不能感覺到銅塊的存在(即銅塊已經熔化)后，再加鋁錳中間合金，待其熔化后等待幾分鐘，最后加入鋅錠(如需加入回爐料則應于此前加入并確認熔化完全)，此時應間斷開啟中頻爐保持爐內金屬呈現熔融狀態即可，以防溫度過高。待鋅錠全部熔融后，使用攪棒將爐內合金攪拌均勻，用測溫槍測試合金溫度，控制爐內合金溫度為580～620℃，再加入鎂塊，10分鐘內間斷攪拌3～4次；

加料完成后攪拌均勻，舀取合金用專用模具澆鑄爐前光譜樣，送品質部處理和檢驗，成分合格后進入下一步操作，否則及時調整成分至符合要求；