一种汽车耐磨耐腐蚀合金衬套材料及其制备方法与流程

文档序号:11470518阅读:308来源:国知局
本发明涉及合金
技术领域
,具体是一种汽车耐磨耐腐蚀合金衬套材料及其制备方法。
背景技术
:衬套,起衬垫作用的环套。在阀门应用领域,衬套在阀盖之内,一般使用聚四氟乙烯或者石墨等耐腐材料,用于密封作用。一般来说,衬套与座采用过盈配合,而与轴采用间隙配合,因为无论怎么样还是无法避免磨损的,只能延长寿命,而轴类零件相对来说比较容易加工;但是在制造的时候增加成本,但经过一段时间使用后,维修时还是要按这种方法改造,但改造容易造成设备的精度降低,因为二次加工是无法保证座孔中心的位置的补充一些,轴套在一些转速较低,径向载荷较高且间隙要求较高的地方(如凸轮轴)用来替代滚动轴承(其实轴套也算是一种滑动轴承),衬套必须具有良好的弹性、耐磨性和一致性;由于在车轮附近工作,环境恶劣,制动过程中会产生高温,故此它还要有抗高温、防静电、抗蚀性等特点。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种汽车耐磨耐腐蚀合金衬套材料及其制备方法,以解决上述
背景技术
中提出的问题。为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种汽车耐磨耐腐蚀合金衬套材料,由以下按照质量百分比的原料组成:sr0.1-0.5%,bi0.02-0.06%,ce0.31-0.39%,zn11-15%,li1.3-1.7%,ga0.08-0.16%,余量为al。作为本发明进一步的方案:所述汽车耐磨耐腐蚀合金衬套材料,由以下按照质量百分比的原料组成:sr0.2-0.4%,bi0.03-0.05%,ce0.33-0.37%,zn12-14%,li1.4-1.6%,ga0.1-0.14%,余量为al。作为本发明进一步的方案:所述汽车耐磨耐腐蚀合金衬套材料,由以下按照质量百分比的原料组成:sr0.3%,bi0.04%,ce0.35%,zn13%,li1.5%,ga0.12%,余量为al。一种汽车耐磨耐腐蚀合金衬套材料的制备方法,包括以下步骤:(1)配料:按照所述合金衬套材料的原料组成及其质量百分比配比进行配料;(2)熔炼:将原料放入中频感应炉中熔炼,温度控制在800℃精炼40-50min,在此期间扒渣,然后升温至820℃并在该温度下精炼20-30min,然后升温至850℃并在该温度下精炼30-35min,然后升温至880℃并在该温度下精炼20-25min,出炉浇铸成锭;(3)均匀化退火;将熔炼后的铸锭在480℃的热处理炉中保温4.4-4.7h,再在350℃的热处理炉中保温2-2.2h后随炉冷却后即得合金衬套材料。作为本发明进一步的方案:步骤(2)中,将原料放入中频感应炉中熔炼,温度控制在800℃精炼45min,在此期间扒渣,然后升温至820℃并在该温度下精炼25min,然后升温至850℃并在该温度下精炼32min,然后升温至880℃并在该温度下精炼22min。作为本发明进一步的方案:步骤(3)中,将熔炼后的铸锭在480℃的热处理炉中保温4.5h,再在350℃的热处理炉中保温2.1h。与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的合金衬套材料,经过试验测试,其物理机械性能如下:1、抗拉强度(σb):755~810mpa2、硬度(hv):365~3763、延伸率(δs):7.2%~7.4%4、弹性模量(e):78~88gpa本发明具有非常优异的力学性能,尤其具有较好的硬度及弹性。此外,本发明的合金衬套材料还具备优良的耐腐蚀、耐磨性能,抗高温软化能力好,特别适用于制造汽车衬套,具有优异的物理和机械性能与良好的经济效益。本发明制备工艺简单,铝合金的机械性能显著性提高,适于工业化生产。具体实施方式下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1本发明实施例中,一种汽车耐磨耐腐蚀合金衬套材料,由以下按照质量百分比的原料组成:sr0.1%,bi0.02%,ce0.31%,zn11%,li1.3%,ga0.08%,余量为al。制备时,包括以下步骤:(1)配料:按照所述合金衬套材料的原料组成及其质量百分比配比进行配料;(2)熔炼:将原料放入中频感应炉中熔炼,温度控制在800℃精炼40min,在此期间扒渣,然后升温至820℃并在该温度下精炼20min,然后升温至850℃并在该温度下精炼30min,然后升温至880℃并在该温度下精炼20min,出炉浇铸成锭;(3)均匀化退火;将熔炼后的铸锭在480℃的热处理炉中保温4.4h,再在350℃的热处理炉中保温2h后随炉冷却后即得合金衬套材料。实施例2本发明实施例中,一种汽车耐磨耐腐蚀合金衬套材料,由以下按照质量百分比的原料组成:sr0.5%,bi0.06%,ce0.39%,zn15%,li1.7%,ga0.16%,余量为al。制备时,包括以下步骤:(1)配料:按照所述合金衬套材料的原料组成及其质量百分比配比进行配料;(2)熔炼:将原料放入中频感应炉中熔炼,温度控制在800℃精炼50min,在此期间扒渣,然后升温至820℃并在该温度下精炼30min,然后升温至850℃并在该温度下精炼35min,然后升温至880℃并在该温度下精炼25min,出炉浇铸成锭;(3)均匀化退火;将熔炼后的铸锭在480℃的热处理炉中保温4.7h,再在350℃的热处理炉中保温2.2h后随炉冷却后即得合金衬套材料。实施例3本发明实施例中,一种汽车耐磨耐腐蚀合金衬套材料,由以下按照质量百分比的原料组成:sr0.2%,bi0.03%,ce0.33%,zn12%,li1.4%,ga0.1%,余量为al。制备时,包括以下步骤:(1)配料:按照所述合金衬套材料的原料组成及其质量百分比配比进行配料;(2)熔炼:将原料放入中频感应炉中熔炼,温度控制在800℃精炼45min,在此期间扒渣,然后升温至820℃并在该温度下精炼25min,然后升温至850℃并在该温度下精炼32min,然后升温至880℃并在该温度下精炼22min,出炉浇铸成锭;(3)均匀化退火;将熔炼后的铸锭在480℃的热处理炉中保温4.5h,再在350℃的热处理炉中保温2.1h后随炉冷却后即得合金衬套材料。实施例4本发明实施例中,一种汽车耐磨耐腐蚀合金衬套材料,由以下按照质量百分比的原料组成:sr0.4%,bi0.05%,ce0.37%,zn14%,li1.6%,ga0.14%,余量为al。制备时,包括以下步骤:(1)配料:按照所述合金衬套材料的原料组成及其质量百分比配比进行配料;(2)熔炼:将原料放入中频感应炉中熔炼,温度控制在800℃精炼45min,在此期间扒渣,然后升温至820℃并在该温度下精炼25min,然后升温至850℃并在该温度下精炼32min,然后升温至880℃并在该温度下精炼22min,出炉浇铸成锭;(3)均匀化退火;将熔炼后的铸锭在480℃的热处理炉中保温4.5h,再在350℃的热处理炉中保温2.1h后随炉冷却后即得合金衬套材料。实施例5本发明实施例中,一种汽车耐磨耐腐蚀合金衬套材料,由以下按照质量百分比的原料组成:sr0.3%,bi0.04%,ce0.35%,zn13%,li1.5%,ga0.12%,余量为al。制备时,包括以下步骤:(1)配料:按照所述合金衬套材料的原料组成及其质量百分比配比进行配料;(2)熔炼:将原料放入中频感应炉中熔炼,温度控制在800℃精炼45min,在此期间扒渣,然后升温至820℃并在该温度下精炼25min,然后升温至850℃并在该温度下精炼32min,然后升温至880℃并在该温度下精炼22min,出炉浇铸成锭;(3)均匀化退火;将熔炼后的铸锭在480℃的热处理炉中保温4.5h,再在350℃的热处理炉中保温2.1h后随炉冷却后即得合金衬套材料。将实施例1-5制得的合金衬套材料经热挤压成毛坯,制成相应的测试件,按照国家标准测试,其主要性能如表1所示。表1实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5σb(mpa)755760795800810硬度(hv)365368372373376δs(%)7.27.37.47.47.2e(gpa)7880858688此外,还对实施例1-5的合金衬套材料进行阿克隆磨耗:负荷44kn,角度15度,250rpm*1000次(cm3),结果均<0.06。对实施例1-5的合金衬套材料进行抗腐蚀试验:在湿热腐蚀试验条件下,平均腐蚀速率为0.0015g/m2h;在盐雾腐蚀试验条件下,平均腐蚀速率为0.08g/m2h。对实施例1-5的合金衬套材料进行负载耐久测试:轴向载荷8000n、频率2hz循环次数200000次;结果:无异常。对实施例1-5的合金衬套材料进行整车路试:将合金衬套材料制成衬套,装入转向器后进行实际路况测试,产品良好,无不良。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12
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