一种转座支撑板及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种转座支撑板，所述转座支撑板由铝合金制成，所述铝合金包括以下质量百分比的组分：5.0～6.5％Si、0.5～0.7％Mn、0.17～0.35％Mg、1.3～1.5％Fe、0.5～0.75％Ni、0.3～0.5％Cu、0.4～0.55％纳米VC、2.8～7.9％Ti3N4，余量为Al及不可避免的杂质。本发明专利技术的有益效果为：力学性能优良、质量轻、灵活度高、性能稳定。

A transposable support plate and its preparation method

The present invention provides a transposable support plate made of aluminum alloy. The aluminum alloy includes components of the following mass percentage: 5 to 6.5%Si, 0.5 to 0.7%Mn, 0.17 to 0.35%Mg, 1.3 to 1.5%Fe, 0.5 to 0.75%Ni, 0.3 to 0.5%Cu, 0.4 to 0.55% nanometers VC, 2.8 to 7.9%Ti3N4, and the allowance for Al And the unavoidable impurities. The beneficial effects of the invention are: excellent mechanical properties, light weight, high flexibility and stable performance.

【技术实现步骤摘要】
一种转座支撑板及其制备方法
本专利技术属于机械
，涉及一种转座支撑板及其制备方法。
技术介绍
在现有技术中，机体的转座是用来固定机体在使用时不发生晃动，起到固定，提高机体的安全性能。但是现有的机体转座中，为了提高转座的稳固性，会将转座的体积设计的比较庞大，从而需要提供较大的空间来容纳转座，进而使得整个机体变得笨重，不灵活，安装也较为不便。转座支撑板承受整个机体的重量和机体运动及震动时产生的各种应力，因此需要具有较高的力学性能和较好承重性能。而现有的底座支撑板往往采用金属材料制成，采用铸铁制备的转座支撑板虽然强度较高，但是较笨重，灵活度差，不适宜应用于较小巧的机械设备中去，而且一般韧性较差，能够承受应力较小；采用铝合金制备的转座支撑板虽然质量较低，灵活度较高，但是其强度和韧性均较差，更加难以承受较大的应力。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种力学性能优良、灵活度高、性能稳定的转座支撑板。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种转座支撑板，所述转座支撑板由铝合金制成，所述铝合金包括以下质量百分比的组分：5.0～6.5％Si、0.5～0.7％Mn、0.17～0.35％Mg、1.3～1.5％Fe、0.5～0.75％Ni、0.3～0.5％Cu、0.4～0.55％纳米VC、2.8～7.9％Ti3N4，余量为Al及不可避免的杂质。本专利技术在ZL104铝合金的基础上进行了改进，降低了Si(80.～10.5)的含量，提高了Mn和Fe的含量，并增加了Ni、Cu、VC和Ti3N4，通过合理配伍铝合金的组分和各组分之间的配比，显著提高了铝合金的强度、韧性和抗冲击性能，从而提高了转座支撑板的使用性能。其中，本专利技术降低了Si的含量，与适量的Ti3N4协同作用，可降低其形成针孔的倾向。本专利技术提高了Mn的含量，在铝合金中形成硬质点相，从而提高铝合金的耐磨性能，降低摩擦系数，提高基体的热强性，但是过多的Mn容易与其它元素形成过大硬质点，降低铝合金的力学性能和导热性。本专利技术在铝合金中添加的适量的Ni在保持良好塑性和韧性的前提下，有效提高了铝合金的强度和耐腐蚀能力,并且适量的Ni能与Fe生成耐热相，从而提高铝合金的高温耐热能力，但是过多的耐热相容易形成粗大的晶粒造成对铝合金基体的撕裂作用，从而降低铝合金的力学性能，因此必须控制Fe和Ni的含量。本专利技术中添加了适量的Cu，提高了铝合金的强度、韧性和耐腐蚀性，但是Cu添加量含量过多容易造成热处理时的开裂倾向。本专利技术在铝合金中添加的适量的纳米VC和Ti3N4，有效提高了铝合金的强度、抗冲击性能、耐热、耐酸碱腐蚀性和耐磨性能；单一的Ti3N4添加后容易在导致其晶粒的异常生长，适量纳米VC的加入能够抑制Ti3N4晶粒的异常生长，并与Ti3N4协同起到对铝合金的增强作用；同时适量的纳米VC能够细化铁镍耐热相的尺寸，降低其副作用。作为优选，所述Cu与纳米VC的总质量百分比为0.8～0.95％。本专利技术将Cu与VC的总质量百分比控制在上述范围内，有助于降低铝合金的应力腐蚀开裂敏感性，从而提高铝合金的力学性能。作为优选，所述Ti3N4和纳米VC均以纳米粉的形式加入。本专利技术采用纳米结构的VC和Ti3N4加入到铝合金中，提高了熔炼过程中VC、Ti3N4与铝合金熔液之间的润湿性和相容性，同时具有细化基体组织晶粒的作用。作为优选，所述纳米VC的粒径为20～40nm，所述Ti3N4的粒径为40～75nm。本专利技术将VC和Ti3N4的粒径控制在上述范围内，能够形成特定的尺寸效应，提高铝合金的韧性和塑性，避免因VC和Ti3N4粒径过大易造成的铝合金的脆性；并且上述尺寸的VC和Ti3N4能够有效降低铝合金的摩擦系数，从而提高其耐磨性能；同时，具有不同粒径的VC和Ti3N4形成级配关系，在铝合金受到较大应力时能够将应力逐级衰减，从而提高铝合金的抗冲击性能。作为优选，所述纳米VC的粒径为20～30nm，所述Ti3N4的粒径为49～55nm。本专利技术将本专利技术将VC和Ti3N4的粒径控制在上述范围内，有助于控制熔炼过程中合金熔液的流动性在合理范围内，提高可浇注性，降低浇注难度。本专利技术的另一目的在于提供一种转座支撑板的制备方法，包括以下步骤，S1、将Ti3N4和纳米VC原料粉体预处理；S2、将除Ti3N4和纳米VC以外的其它金属原料加热熔炼为合金熔液，加入预处理后的Ti3N4和纳米VC原料粉体，搅拌均匀；S3、将搅拌后的合金熔液浇注制成生坯，对生坯热处理，即得成品转座支撑板。作为优选，所述步骤S1中的预处理为，将Ti3N4和纳米VC原料粉体超声分散于分散液中，然后进行冷冻干燥，冷冻干燥后气流磨制成粉体。本专利技术通过将VC和Ti3N4原料粉体先行分散后进行冷冻干燥，由于分散液的阻隔作用，有效降低了纳米颗粒的团聚度，显著提高了其在合金熔液中的分散性，从而提高了搅拌效率，使得纳米粉体能够均匀分散在铝合金基体中。作为优选，所述分散液包括以下质量百分比的组分：10～13％硅烷偶联剂酸、15～17％聚乙二醇、2～6％酒石酸，余量为乙醇。本专利技术分散液中硅烷偶联剂酸一端能够与VC和Ti3N4表面的活性基团发生反应生成化学键，另一端能够连接聚乙二醇从而在VC和Ti3N4表面形成一层膜，产生较强的空间位阻作用，增大颗粒之间的排斥能，从而增强体系的分散性和稳定性。冷冻干燥方式能够形成较为疏松的VC和Ti3N4，减少其黏连性。冷冻干燥后，硅烷偶联剂和聚乙二醇附着在纳米VC和Ti3N4表面上，降低了VC和Ti3N4比表面能，使其处于低能稳定状态，阻隔颗粒之间的聚集、合并、长大，从而形成尺寸较小的颗粒，在熔炼过程中更加均匀分散于合金熔液中。酒石酸的存在提高了分散液中聚乙二醇与硅烷偶联剂的连接稳定性。作为优选，所述步骤S3中的热处理的过程为，浇注后待生坯温度降至500～530℃时，充入保压气体至压力为30～60MPa，保温3～4h，然后再将温度升至220～250℃，保温4～5h，最后快速冷却至室温。本专利技术将在高温回火升温后充入气体在一定压力下进行保温，有效降低了转座支撑板变形的可能性，提高了其精准度，并且提高铝合金内部结构的均匀一致性，减少了内部缩松等缺陷，从而提高了转座支撑板的整体性能。作为优选，所述保压气体为Ar和乙醇的混合气体。本专利技术在保温过程中引入Ar和乙醇的混合气体，有效降低了淬火时发生裂纹的可能性，提高了转座支撑板的表面光洁度及整体性能。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：在现有技术的基础上对转座支撑板材质进行了改进，通过对其板材质组分的合理配伍，并通过特定的制备方法，显著提高了转座支撑板的强度、韧性、抗冲击能力和耐磨性能，并且制得的转座支撑板质量轻、灵活度高、性能稳定，使用寿命长。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1～5实施例1～5的一种转座支撑板由铝合金制成，该铝合金包括以下质量百分比的组分：5.0～6.5％Si、0.5～0.7％Mn、0.17～0.35％Mg、1.3～1.5％Fe、0.5～0.75％Ni、0.3～0.5％Cu、0.4～0.55％纳米VC、2.8～7.9％Ti3N4，余量为Al及不可避免的杂质。Cu与纳米VC的总质量百分比为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转座支撑板，其特征在于，所述转座支撑板由铝合金制成，所述铝合金包括以下质量百分比的组分：5.0～6.5％Si、0.5～0.7％Mn、0.17～0.35％Mg、1.3～1.5％Fe、0.5～0.75％Ni、0.3～0.5％Cu、0.4～0.55％纳米VC、2.8～7.9％Ti3N4，余量为Al及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种转座支撑板，其特征在于，所述转座支撑板由铝合金制成，所述铝合金包括以下质量百分比的组分：5.0～6.5％Si、0.5～0.7％Mn、0.17～0.35％Mg、1.3～1.5％Fe、0.5～0.75％Ni、0.3～0.5％Cu、0.4～0.55％纳米VC、2.8～7.9％Ti3N4，余量为Al及不可避免的杂质。2.如权利要求1中所述的转座支撑板，其特征在于，所述Cu与纳米VC的总质量百分比为0.8～0.95％。3.如权利要求1中所述的转座支撑板，其特征在于，所述Ti3N4和纳米VC均以纳米粉的形式加入。4.如权利要求1或3中所述的转座支撑板，其特征在于，所述纳米VC的粒径为20～40nm，所述Ti3N4的粒径为40～75nm。5.如权利要求4中所述的转座支撑板，其特征在于，所述纳米VC的粒径为20～30nm，所述Ti3N4的粒径为49～55nm。6.如权利要求1～5中任一权利要求所述的转座支撑板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，S1、将Ti3...

【专利技术属性】
技术研发人员：华吉，华胜，
申请(专利权)人：宁波华源精特金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33