[發(fā)明專利]一種硅油離合器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310464664.9
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103526084A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 陳光圓;楊文浩;張意斌;楊乾恩
• 申請（專利權）人: 寧波東浩鑄業(yè)有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;B22D17/00;C22F1/043;F01P7/08
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(普通合伙) 33243
• 代理人: 張向飛

技術領域

本發(fā)明涉及一種硅油離合器及其制備方法，屬于鋁合金材料技術領域。

背景技術

傳統的硅油離合器，用硅油作為介質，利用硅油高粘度的特性傳遞扭矩。利用散熱器后面空氣的溫度，通過感溫器自動控制風扇離合器的分離和接合。硅油風扇離合器的工作原理是：（1）當發(fā)動機冷起動或小負荷工作時，冷卻水及通過散熱器的氣流溫度不高，進油孔被閥片關閉，工作腔內無硅油，離合器處于分離狀態(tài)。主動軸轉動時，僅僅由于密封毛氈圈和軸承的摩擦，使風扇隨同殼體在主動軸上空轉打滑，轉速極低。（2）當發(fā)動機負荷增加時，冷卻液和通過散熱器的氣流溫度隨之升高，感溫器受熱變形而帶動閥片軸及閥片轉動。當流經感溫器的氣流溫度高時，進油孔被完全打開，于是硅油從貯油腔進入工作腔。硅油十分粘稠，主動板可利用硅油的粘性帶動殼體和風扇轉動。此時風扇離合器處于接合狀態(tài)，風扇轉速迅速提高。(3)當發(fā)動機負荷減小，流經感溫器的溫度低，感溫器恢復原狀，閥片將進油孔關閉，工作腔中油液繼續(xù)從回油孔流回貯油腔，直至甩空為止。硅油離合器又回到分離狀態(tài)。

目前的硅油離合器由于受到本身以及外部環(huán)境的影響，能耗損失較大。現有技術中一般通過調整或改變硅油離合器的部件、形狀以及結構連接等方法來提高硅油離合器在工作中的靈活性，延長硅油離合器的使用壽命。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種機械性能好，使用壽命長的的硅油離合器。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現，一種硅油離合器，所述硅油離合器的成分及其質量百分比為：Si：7.5%-9.5%、Cu：3.0%-4.0%、Mn：0.1%-0.5%、Mg：0.02%-0.1%、Fe：1.0%-1.3%、Ni：0.1%-0.5%、Zn：1.0%-1.6%、Sn：0.01%-0.35%，其他雜質元素總含量≤0.5%，余量為鋁。

本發(fā)明的硅油離合器是以A380.0鋁合金為研究對象，通過大量實驗研究，在基體合金的基礎上調整各元素之間的含量，尤其是嚴格控制了Cu與Zn的含量，將Cu含量控制在3.0%-4.0%之間，將Zn含量控制在1.0%-1.6%之間，使硅油離合器的鋁合金中各元素之間產生的協同作用達到較好的效果，從而提高硅油離合器的機械性能，延長其使用壽命。在本發(fā)明的硅油離合器中若Cu含量小于3.0%，硅油離合器的切削性能會極差，但若Cu含量大于4.0%，不僅會使硅油離合器的成形性變差，還會增加成本。若Zn含量過小，小于1.0%時，硅油離合器的流動性較差，進而影響其成形性，但若Zn含量過高，大于1.6%時，生產得到的硅油離合器容易錨裂，嚴重影響硅油離合器的性能，減短其使用壽命。

其中，銅元素是一種提高鋁合金的抗拉強度、耐力及延伸性必不可少的元素。銅元素與鋁元素一樣具有面心立方結構。銅和鋁的晶格常數相差很大，但銅能溶于鋁，因此在硅油離合器中加入銅元素后，鋁的點陣發(fā)生很大的畸變，會產生很顯著的強化作用。隨著銅含量的提高，硅油離合器的強度急劇升高但延伸率劇烈下降。在硅油離合器中含有3.0%以上的銅，可使強化效果更加明顯。但若銅含量超過4%，不僅會導致延伸性下降，流動性變差，還會增加成本。本發(fā)明為保證加工性能以及較優(yōu)良的延伸率，經過大量實驗，綜合將銅含量控制在3.0%-4.0%。

硅油離合器中鎂與硅共存，在經過熱處理以后以Mg₂Si的狀態(tài)析出，可提高硅油離合器的抗拉強度和硬度等機械性能。但是若鎂的含量少于0.02%，所述的效果就會極小。相反地，若鎂含量過高，超過0.1%時，硅油離合器的伸長率就會下降。因此，本發(fā)明硅油離合器將鎂含量控制在0.02%-0.1%。

錳元素在硅油離合器中，部分溶入鋁合金基體，可細化材料組織，提高再結晶溫度，增強硅油離合器的耐熱性。錳含量過高時，會在澆注時生成粗大的結晶物，降低硅油離合器的延伸性。同時，錳元素還可以中和鋁合金中鐵元素帶來的有害作用。為了阻止過多的錳晶粒粗化，本發(fā)明將硅油離合器鋁合金中的錳含量控制在0.1%-0.5%之間。