[发明专利]一种汽车变速器壳用高强度铝合金复合材料及其制备工艺

权利要求书

1.一种汽车变速器壳用高强度铝合金复合材料，其特征在于：所述复合材料组分比例按重量百分数计：镁为1.7-2.7％，铁为2.5％，硅为18-25％，锌为6.5％-8.0％，铜为5-6％，磷为0.1-0.2％，钪为0.1-5％，锆0.1-1％，余量由铝和不可避免的杂质组成。

2.根据权利要求1所述的铝合金复合材料，其特征在于，所述复合材料组分比例按重量百分数计：镁为2.2％，铁为2.5％，硅为20％，锌为7.0％，铜为5.2％，磷为0.1％，钪为0.8％，锆0.6％，余量由铝和不可避免的杂质组成。

3.根据权利要求1所述的汽车变速器壳用高强度铝合金复合材料，其特征在于，所述复合材料包含硅相，其中所述复合材料中的硅相的尺寸为10-50μm。

4.根据权利要求3所述的汽车变速器壳用高强度铝合金复合材料，其特征在于，90％的硅相尺寸为20-40μm。

5.根据权利要求1所述的汽车变速器壳用高强度铝合金复合材料，其特征在于，铁及铝为纳米尺寸。

6.一种用于制备权利要求1～5任一项所述的汽车变速器壳用高强度铝合金复合材料的制备工艺，其特征在于：所述制备工艺包括如下步骤，按照镁为1.7-2.7％，硅为18-25％，锌为6.5％-8.0％，铜为5-6％，Fe为2.5％，磷为0.1-0.2％，钪为0.1-5％，杂质控制在小于等于0.02wt％，其余为铝的比例进行称量；

通过直流磁溅射方式获得纯铝以及具有纳米孪晶的2.5％质量分数的Fe含量的Al-Fe合金，再将Al-Fe合金、金属硅加入导电炉中制备母合金，将温度保持在700至750℃，在完全熔化和炉渣处理后进行搅拌，并将炉渣仪器在250℃下预热30分钟以防止气体混合；

再将铜、75wt％铝及镁等成分快速地添加，完全熔化后进行炉渣处理；

升温至840-880℃后，加入铝-铜-磷合金使初晶硅微细化，并保持30-120分钟；

同时添加锆以微粉化共晶硅，进行炉渣处理，并搅拌10-30分钟；

将钪添加到熔融铝中，将铝材料加热至500℃至650℃的温度8小时至12小时，使得至少一部分钪溶解在整个铝材料中以形成铝合金并淬火铝合金，使得钪在整个铝合金中保持溶解；

再进行炉渣处理，并搅拌10到30分钟；然后进行脱矿和矿渣处理而不搅拌熔体；

将脱模剂施加到模具的内表面；

模具在250℃下预热30分钟，并将熔体倒入模具中以制备试样。

7.根据权利要求6所示的汽车变速器壳用高强度铝合金复合材料的制备工艺，其特征在于，所述复合材料中的铁和铝经低温球磨获得纳米尺寸。