[發明專利]一種減摩性能良好的鋁合金

在審

• 申請號: 201910272746.0
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109881053A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 許明;段聰翀;葉應鈞;李聰敏
• 申請（專利權）人: 合肥熠輝輕合金科技有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 韓燕;金凱

本發明公開了一種減摩性能良好的鋁合金，它是由以下組分按重量百分比制備而成：硅8.0?10.0%，銅1.3?1.8%，鎂0.4?0.6%，錳0.1?0.35%，銦0.5?1.0%，鈦0.1?0.35%，余量為鋁和雜質。本發明通過添加硅、鎂、錳等元素進行合金化提高鋁基體金屬的強度，在此基礎上添加低熔點元素銦，提高機體的減摩效果，從而滿足液態模鍛渦旋盤產品的使用需求。

技術領域

本發明涉及鋁合金領域，具體是一種減摩性能良好的鋁合金。

背景技術

隨著經濟和科技的不斷發展進步，汽車行業的輕量化發展趨勢越來越明顯，汽車輕量化的發展趨勢對汽車整體的設計、材料等方面均提出了新的要求。渦旋盤作為第四代汽車空調壓縮機里面的關鍵部件，簡單的設計和鋁合金材料的選用，使其廣泛的使用于新能源汽車、貨車等的壓縮機內。

傳統的渦旋盤生產主要采用重力鑄造、低壓鑄造和鍛造等工藝，上述工藝選用的材料多為國標的鑄造鋁合金或變形鋁合金，且傳統的重力鑄造、低壓鑄造工藝生產的產品力學性能較差，強度低。除此之外，渦旋盤是一對摩擦副產品，產品失效主要是中心位置根部斷裂，這主要是因為產品強度不夠同時不具有一定的減摩性能引起的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種減摩性能良好的鋁合金，通過添加硅、鎂、錳等元素進行合金化提高鋁基體金屬的強度，在此基礎上添加低熔點元素銦，提高機體的減摩效果，從而滿足液態模鍛渦旋盤產品的使用需求。

本發明的技術方案為：

一種減摩性能良好的鋁合金，它是由以下組分按重量百分比制備而成：硅8.0-10.0%，銅1.3-1.8%，鎂0.4-0.6%，錳0.1-0.35%，銦0.5-1.0%，鈦0.1-0.35%，余量為鋁和雜質。

所述的雜質含量小于或等于1.00%。

它是由以下組分按重量百分比制備而成：硅8.69-10.0%，銅1.3-1.5%，鎂0.43-0.6%，錳0.18-0.35%，銦0.5-1.0%，鈦0.26-0.35%，余量為鋁和雜質。

它是由以下組分按重量百分比制備而成：硅10.0%，銅1.3%，鎂0.55%，錳0.35%，銦1.0%，鈦0.35%，余量為鋁和雜質。

所述的銅采用固溶強化的方式加入到鋁金屬中，銅在鋁中的溶解度為4.5-5.5%。

所述的銦在合金凝固后以單子或化合物的形式存在于晶界。

所述的高強減摩鋁合金的摩擦因數小于或等于0.074。

所述的高強減摩鋁合金用于制作液態模鍛渦旋盤產品。

本發明的優點：

本發明采用銅作為主要強化元素，通過固溶強化的方式增強鋁合金的強度，根據Al-Cu合金相圖，Cu在Al中的溶解度為5%左右，確定成分Cu的含量為1.3-1.8%；本發明添加有銦元素，低熔點元素銦在合金凝固后以單子或化合物的形式存在于晶界，故其當其含量過高時，易在后續固溶熱處理過程中出現開裂現象，鑒于此確定銦含量為0.5-1.0%，銦元素的存在一方面可以提高產品固溶強化的效果，同時低熔點元素銦可以起到很好的減摩效果；本發明添加的鎂M元素對鋁基體具有明顯的強化作用，每增加1%的鎂元素，抗拉強度提高大約34Mpa；加入1%以下的Mn元素，可以起到補充強化作用，本發明通過加錳降低熱裂傾向，另外錳可以使Mg5Al8化合物均勻沉淀，改善抗蝕性能，同時錳能阻止鋁合金的再結晶過程，主要通過MnAl6化合物彌散質點對再結晶晶粒長大起阻礙作用，顯著細化再結晶晶粒；本發明鋁合金中的MnAl6的另一作用是能溶解雜質鐵，形成（Fe-Mn）Al6，減少鐵的有害影響。