[發明專利]具有復雜微觀結構的耐磨合金

有效

• 申請號: 201410269995.1
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN104141078B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 姜熙三
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

提供了一種具有復雜微觀結構的耐磨合金，微觀結構包括約19wt％至約27wt％范圍的鋅(Zn)、約3wt％至約5wt％范圍的錫(Sn)、約7.6wt％至約11wt％范圍的硅(Si)和余量的鋁(Al)。

技術領域

本發明涉及用于可能需要耐磨性和自潤滑性的車輛部件的鋁合金以及制備該鋁合金的方法。具體地，本發明提供具有復雜微觀結構的鋁合金，其可包含耐磨性顆粒和自潤滑性軟顆粒。

背景技術

作為鋁合金，通常在車輛工業中使用含有約13.5wt％至約18wt％范圍或約12wt％的硅(Si)和約2wt％至約4wt％范圍的銅(Cu)的過共晶鋁-鐵(Al-Fe)合金。由于這種常規的Al-Fe合金具有以下微觀結構，即其中具有尺寸范圍為約30μm至約50μm的初生硅(Si)顆粒，因此其相對于純Al-Fe合金可以具有改善的耐磨性，因而，其一般可用于可能需要耐磨性的車輛部件，例如掛擋叉、后蓋、防波板等等。商業合金的實例可包括：R14合金(由日本RyobiCorporation生產)、與R14合金類似的K14合金、用于整體(monoblock)或者鋁內襯的A390合金等等。

然而，這些過共晶合金由于其硅含量高可能具有下述問題，例如，可鑄性低、耐沖擊性低等等。另外，可能難以調整硅(Si)顆粒的尺寸和分布，并且制造過共晶合金由于特別開發的工序可能比其它鋁合金耗費更高。

同時，Al-Sn合金可以是用于車輛部件的自潤滑鋁合金的另一個實例。該Al-Sn合金可包括約8wt％至約15wt％范圍的錫(Sn)，還包括可以降低摩擦的自潤滑性錫(Sn)軟顆粒的微觀結構。因此，該Al-Sn合金可以用作在高摩擦接觸面中使用的金屬軸承的基礎材料。然而，該Al-Sn合金由于約150MPa或更低的較低強度可能并不適用于結構車輛部件，盡管強度可以通過硅(Si)含量增強。

以上作為本發明的相關技術提供的說明僅僅是為了幫助理解本發明的背景，而不應理解為包含在本領域技術人員已經知曉的相關技術內。

發明內容

本發明可提供解決上述問題的技術方案。因此，在一方面，本發明提供具有可從其硬顆粒和軟顆粒得到的微觀結構的新型的高強度耐磨合金。具體地，該新型合金可以具有來自過共晶Al-Si的耐磨性和來自Al-Sn合金的自潤滑性。

在本發明的一個示例性實施方式中，提供一種具有復雜微觀結構的耐磨合金，其可以包括：約19wt％至約27wt％范圍的鋅(Zn)；約3wt％至約5wt％范圍的錫(Sn)；約7.6wt％至約11wt％的硅(Si)；和余量的鋁(Al)。該耐磨合金可以進一步包括約1wt％至約3wt％的銅(Cu)。該耐磨合金還可以包括約0.3wt％至約0.8wt％的鎂(Mg)。另外，該耐磨合金可以包括約1wt％至約3wt％的銅(Cu)和約0.3wt％至約0.8wt％的鎂(Mg)。

在另一個示例性實施方式中，本發明提供一種具有復雜微觀結構的耐磨合金，其可以包括：約19wt％至約27wt％范圍的鋅(Zn)；約3wt％至約5wt％范圍的鉍(Bi)；約7.6wt％至約11wt％的硅(Si)；和余量的鋁(Al)。

附圖說明

根據以下詳細描述并結合附圖，將更清楚地理解本發明的以上和其它目的、特征和優點，其中：

圖1是示出針對軟顆粒在根據實施例和比較例的示例性實施方式的具有復雜微觀結構的耐磨合金中摩擦系數與錫(Sn)含量(wt％)或鋅(Zn)含量(wt％)之間的關聯的示例圖。

具體實施方式