[發(fā)明專利]具有復合微觀結構的耐磨合金

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410270051.6
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN104141079B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設計）人: 姜熙三
• 申請（專利權）人: 現(xiàn)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

具有復合微觀結構的耐磨鋁合金可以包括約19～27wt％范圍的鋅(Zn)、約3～5wt％范圍的錫(Sn)、約0.6～2.0wt％范圍的鐵(Fe)和余量的鋁(Al)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于可能需要耐磨性和自潤滑性的車輛部件中的鋁合金以及制備該鋁合金的方法。特別地，提供一種具有復合微觀結構的鋁合金，其可以包括耐磨硬顆粒和自潤滑軟顆粒。

背景技術

作為用于汽車部件的耐磨鋁合金，通常使用過共晶鋁-鐵(Al-Fe)合金，其含有約13.5wt％至約18wt％、或特別地約12wt％或更高的硅(Si)和約2wt％至約4wt％的銅(Cu)。由于該常規(guī)過共晶Al-Fe合金具有含有初生固相硅(Si)顆粒的微觀結構，因此相比于純Al-Fe合金，其可以具有改善的耐磨性，因而其通常可以用于需要耐磨性的車輛部件中，例如換擋叉、后蓋、防波板(swash plate)等。

商用合金的例子可以包括R14合金(Ryobi Corporation，Japan)、與R14合金類似的K14合金、以及用于整塊或者鋁襯里的A390合金。

然而，由于這樣的過共晶合金包括大量的硅(Si)，其可鑄性可能劣化；調節(jié)硅顆粒的尺寸和分布可能較困難；并且它們的耐沖擊性可能降低。另外，由于它們是特別開發(fā)的合金，制造成本可能高于其它鋁合金。

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例子。由于Al-Sn合金包含約8wt％至約15wt％的錫(Sn)，因此自潤滑錫(Sn)軟顆粒可以形成為具有微觀結構，從而降低摩擦。因此，該Al-Sn合金可以用作高摩擦接觸界面中使用的金屬軸承的基材。然而，該Al-Sn合金可能具有約150MPa或更低的降低的強度，雖然其強度可以通過硅(Si)含量增強。因此，該Al-Sn合金可能不能用于車輛的結構部件。

以上提供為本發(fā)明的相關技術的描述僅用于幫助理解本發(fā)明的背景，而不應該被理解為包括在本領域技術人員已知的相關技術中。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明可以提供用于解決上述問題的技術方案。具體地，本發(fā)明提供一種具有復合微觀結構的新型高強度耐磨鋁合金，該微觀結構可以同時包含硬顆粒和軟顆粒。因此，該新型合金可以同時具有來自于過共晶Al-Fe合金的耐磨性和來自于Al-Sn合金的自潤滑性。

在本發(fā)明一個示例性實施方式中，具有復合微觀結構的耐磨鋁合金可以包括：約19～27wt％范圍的鋅(Zn)；約3～5wt％范圍的錫(Sn)；約0.6～2.0wt％范圍的鐵(Fe)；和余量的鋁(Al)。該耐磨合金還可以包括約1～3wt％范圍的銅(Cu)。該耐磨合金還可以包括約0.3～0.8wt％范圍的鎂(Mg)。另外，該耐磨合金還可以包括約1～3wt％范圍的銅(Cu)和約0.3～0.8wt％范圍的鎂(Mg)。

在本發(fā)明的另一示例性實施方式中，具有復合微觀結構的耐磨鋁合金可以包括：約19～27wt％范圍的鋅(Zn)；約3～5wt％范圍的鉍(Bi)；約0.6～2.0wt％范圍的鐵(Fe)；和余量的鋁(Al)。

應該理解的是，除非另外指明，本文公開的合金組分的重量百分比基于合金的總重量。

本發(fā)明還提供基本上由所公開的材料組成，或由所公開的材料組成的上述合金。例如，提供一種合金，其基本上由以下組成，或由以下組成：19～27wt％的鋅(Zn)，3～5wt％的錫(Sn)，0.6～2.0wt％的鐵(Fe)，1～3wt％的銅(Cu)和余量的鋁(Al)。在另一方面，提供一種合金，其基本上由以下組成，或由以下組成：19～27wt％的鋅(Zn)，3～5wt％的錫(Sn)，0.6～2.0wt％的鐵(Fe)，1～3wt％的銅(Cu)，0.3～0.8wt％的鎂和余量的鋁(Al)。在又一方面，提供一種合金，其基本上由以下組成，或由以下組成：9～27wt％的鋅(Zn)，3～5wt％的鉍(Bi)，0.6～2.0wt％的鐵(Fe)，和余量的鋁(Al)。