[發明專利]一種粉末冶金的鋁合金鏈輪或齒輪及制備方法

在審

• 申請號: 202011444381.4
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112760526A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 楊浩;包崇璽;顏巍巍;童璐佳
• 申請（專利權）人: 東睦新材料集團股份有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C21/02;C22C21/14;C22C21/16;C22C21/18;C22F1/04;C22F1/043;C22F1/057;B22F5/00;C22C1/03
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛;張琳琳

本發明涉及一種粉末冶金的鋁合金鏈輪或齒輪及制備方法，一種粉末冶金的鋁合金鏈輪或齒輪其特征在于，其化學成分按照質量百分比為：Cu：0.1％～7％，Mg：0.1％～5％，Si：0.1％～40％，Zn：0％～10％，Sn：0％～1％，增強相：0％～10％，余量為Al。本發明的制備方法簡單、加工方便，制備后的粉末冶金鋁合金鏈輪或齒輪的重量輕，同時兼具了輕量化、耐腐蝕和高硬度的優勢，有利于滿足了汽車輕量化的需求，并利于節能減排。

技術領域

本發明屬于粉末冶金技術領域，具體是一種鋁合金鏈輪或齒輪及采用粉末冶金技術制備鋁合金鏈輪或齒輪的方法。

背景技術

目前在保證汽車行駛安全的前提下減輕汽車的總質量，將在一定程度上減少汽車在行駛過程中的耗油量，從而減少一次能源的消耗。而輕量化技術是實現節能減排的重要手段。輕量化技術包括輕量化設計和輕量化材料，后者主要指采用低密度、高強度的輕質材料，其中鋁合金材料是輕量化材料中的最佳選擇之一。

傳統的鋁合金加工方式是軋制、擠壓、拉伸、鑄造、鍛造等，而這些加工方式的原材料采用鋁胚錠，原材料利用率很低。粉末冶金鋁合金材料是將鋁合金的低密度特性與粉末冶金工藝近凈成形的特點相結合，具有材料的利用率高、生產成本低和綜合性能好等獨特優點，已成為汽車輕量化的主要發展方向之一，具有廣闊的應用前景。

目前，汽車發動機的可變氣門正時控制系統所用的鏈輪或齒輪件通常是鐵基的機加工產品或粉末冶金產品，由于鐵基的產品重量大，不利于節能減排，且容易生銹，維護成本高。采用粉末冶金鋁合金鏈輪或齒輪，可同時具備輕量化和耐腐蝕兩大優勢，且力學性能滿足使用要求。

如中國發明專利申請《用于齒輪泵浮動側板的耐磨鋁合金材料及其制備方法》，其專利申請號為CN201810057747.9(申請公布號為CN108251725A)，公開了一種用于齒輪泵浮動側板的耐磨鋁合金材料及其制備方法，涉及齒輪泵技術領域，該耐磨鋁合金材料由以下質量百分比的成分組成：Si：0.7～1.6％；Fe：0.06～0.14％；Cu：3.5～4.7％；Mn：0.54～0.72％；Mg：0.73～1.62％；Zn：0.006～0.17％；Ni：0.008～0.15％；Ti：0.01～0.07％；Sn≤6.4％；余量為Al。所制備的鋁合金的強度高、耐磨性好且重量輕，但是，鋁合金的成分復雜，且各成分的調控范圍比較窄，硬度較低。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是針對上述現有技術的現狀，提供一種硬度高且耐磨性好的粉末冶金的鋁合金鏈輪或齒輪。

本發明所要解決的第二個技術問題是針對上述現有技術的現狀，提供一種硬度高且耐磨性好的粉末冶金的鋁合金鏈輪或齒輪的制備方法。

本發明解決上述第一個技術問題所采用的技術方案為：一種粉末冶金的鋁合金鏈輪或齒輪，其特征在于，其化學成分按照質量百分比為：Cu：0.1％～7％，Mg：0.1％～5％，Si：0.1％～40％，Zn：0％～10％，Sn：0％～1％，增強相：0％～10％，余量為Al。

優選地，所述增強相為SiC、Al2O3、石墨、銅包石墨、硫化物、氟化物中的一種。采用上述增強相，有利于提高鋁合金的耐磨性和硬度。

本發明解決上述第二個技術問題所采用的技術方案為：一種上述粉末冶金的鋁合金鏈輪或齒輪的制備方法，其特征在于，依次包括以下步驟：

1)鋁合金鏈輪或齒輪的化學成分按照質量百分比為：Cu：0.1％～7％，Mg：0.1％～5％，Si：0.1％～40％，Zn：0％～10％，Sn：0％-1％，增強相體積比：0％～10％，Al為余量；

2)配料混粉：按照上述成分進行配料，將混有Al、Si、Cu、Mg、Zn、Sn元素的粉在混料機中混合均勻，且在混合時添加0.5～2％的潤滑劑；