[发明专利]一种液态模锻涡旋盘产品用高强耐磨铝合金

说明书

本发明公开了一种液态模锻涡旋盘产品用高强耐磨铝合金，由以下组分按重量百分比制备而成：锡0.25％～1.0％、硅8.0％～10.0％、铜1.3％～1.8％、镁0.4％～0.6％、锰0.10％～0.35％、钛0.10％～0.35％、碳化钛0.1％～1.2％、铋0.25％～0.8％，铝为余量，还公开了一种液态模锻涡旋盘产品用高强耐磨铝合金的制作方法，按以下步骤完成：配料：按权利要求1所述的材料配比称取原材料；本发明采用添加铜、锰、硅、镁、碳化钛和铋等元素，通过合金化提高了铝基体的强度，提高材料力学性能；添加低熔点锡元素，在保证原有强度的同时增强了材料的减摩效果，本发明的铝合金抗拉强度可达350‑380Mpa,摩擦系数小于0.084。

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，具体为一种液态模锻涡旋盘产品用高强耐磨铝合金。

背景技术

随着经济和科技的不断发展进步，汽车行业的轻量化发展趋势越来越明显，汽车轻量化的发展趋势对汽车整体的设计、材料等方面均提出了新的要求。涡旋盘作为第四代汽车空调压缩机里面的关键部件，简单的设计和铝合金材料的选用，使其广泛的使用于新能源汽车、货车等的压缩机内。

传统的涡旋盘生产主要采用重力铸造、低压铸造和锻造等工艺，上述工艺选用的材料多为国标的铸造铝合金或变形铝合金，且传统的重力铸造、低压铸造工艺生产的产品力学性能较差，强度低。除此之外，涡旋盘是一对摩擦副产品，产品失效主要是中心位置根部断裂，这主要是因为产品强度不够同时不具有一定的减摩性能引起的。

发明内容

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种液态模锻涡旋盘产品用高强耐磨铝合金，由以下组分按重量百分比制备而成：锡0.25％～1.0％、硅8.0％～10.0％、铜1.3％～1.8％、镁0.4％～0.6％、锰0.10％～0.35％、钛0.10％～0.35％、碳化钛0.1％～1.2％、铋0.25％～0.8％，铝为余量。

还公开了一种液态模锻涡旋盘产品用高强耐磨铝合金的制作方法，按以下步骤完成：

(1)配料：按权利要求1所述的材料配比称取原材料；

(2)熔炼：开启熔炉，待熔炉温度升至720℃，加入A00铝锭，铝锭熔化后持续加热使铝液温度也达到720℃；

(3)第一次微量元素添加：把原料中的Sn、Cu、Si三种元素分次、按序加入到步骤2所形成的铝液，静置20分钟，静置后再将铝液轻轻搅拌5分钟；

(4)第二次微量元素添加：用钟罩将Mg、Mn分次压入步骤3形成的铝液中，静置10分钟后再轻轻搅拌5分钟；

(5)第三次微量元素添加：将熔炉温度升至720℃～1020℃用钟罩将Ti、TiC、Bi分次压入步骤4形成的铝液中，静置10分钟后再轻轻搅拌5分钟；

(6)除气扒渣处理：采用浮游法对合金液进行除气处理，除气结束进行静止、扒渣；

(7)测氢处理：对除气后的合金液进行测氢检验，检验合格后方可进行浇铸；

(8)成型。

工作原理和有益效果：

1、采用添加铜、锰、硅、镁、碳化钛和铋等元素，通过合金化提高了铝基体的强度，提高材料力学性能；添加低熔点锡元素，在保证原有强度的同时增强了材料的减摩效果；添加低熔点铋元素，可以降低锡元素的添加量，由于锡元素沿晶分布，易割裂基体而引起强度降低，铋元素的添加不仅拥有减磨效果同时大大降低了对基体的割裂作用，提高材料的强度；碳化钛的添加实现了铋元素的均匀化分布，同时细化晶粒，材料拥有良好的力学性能和摩擦学性能。本发明的铝合金抗拉强度可达350-380Mpa,摩擦系数小于0.084。