一种汽车传动轴用Al-Mg-Si-Cu系铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术属于铝合金技术领域，具体涉及一种汽车传动轴用Al

【技术实现步骤摘要】
一种汽车传动轴用Al
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Mg
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Si
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Cu系铝合金及其制备方法


[0001]本专利技术属于铝合金
领域，尤其涉及本专利技术涉及一种汽车传动轴用铝合金的制造方法。

技术介绍

[0002]汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。中国轻量化材料市场广阔，一方面，对比国外发达国家，中国的轻量化技术起步晚，平均整车重量更大，以国外的轻量化材料占比作为标杆，中国发展的空间还很大；据了解，目前国外已经采用铝合金材料做为卡车或大货车传动轴的原材料，可以大大提高传动轴的传动效率，从而大大减少燃料消耗，节约成本支出，同时以铝带钢，大大减轻传动轴整根重量，实现汽车部分结构件轻量化。
[0003]在卡车或大货车传动轴上采用以铝带钢不仅可以实现汽车部分结构件轻量化，同时还可以提高传动轴的传动效率，从而提高汽车发动机的工作效率。未来在汽车轻量化过程中，铝合金等金属材料凭借着其优势与特点均得到了广泛的应用，通过技术改进降低材料的成本，提高材料的利用率，开发兼具环保性和可回收性的新材料，也是汽车轻量化研究开发的必然趋势。
[0004]目前现有皮卡车及大货车底盘用传动轴的强度偏低，传动轴传动效率较低，值得进一步研究解决。

技术实现思路

[0005]为了克服现有皮卡车及大货车底盘用传动轴的强度偏低缺陷，提高皮卡车及大货车传动轴传动效率，从而制造出一种强度高，疲劳性更高、使用寿命更长的铝合金传动轴替代钢质传动轴。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种汽车传动轴用Al
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Mg
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Si
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Cu系铝合金，该铝合金成分包括，按质量百分比计，Si为1.3％～1.5％，Mg为1.4％～1.8％，Cu为0.8％～1.1％，Mn为0.6％～0.9％，Cr为0.15％～0.25％，Zn为0.30％～0.6％，Zr为0.08％～0.15％，Ti为0.02％～0.05％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al。
[0008]作为优选：该铝合金成分包括，按质量百分比计，Si为1.35％，Cu为0.9％，Mg为1.5％，Mn为0.78％，Cr为0.18％，Zn为0.40％，Zr为0.10％，Ti为0.03％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al。
[0009]作为优选：该铝合金成分包括，按质量百分比计，Si为1.4％，Cu为1.0％，Mg为1.6％，Mn为0.8％，Cr为0.20％，Zn为0.45％，Zr为0.12％，Ti为0.04％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al。
[0010]作为优选：该铝合金成分包括，按质量百分比计，Si为1.45％，Cu为1.05％，Mg为
1.64％，Mn为0.85％，Cr为0.22％，Zn为0.50％，Zr为0.13％，Ti为0.04％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al。
[0011]作为优选：该铝合金成分按质量百分比计，Mg/Si＞1.1，Ti+Zr＜0.20％。
[0012]本专利技术还提供一种汽车传动轴用Al
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Mg
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Si
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Cu系铝合金的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)按照设计合金元素质量百分比含量计：Si为1.3％～1.5％，Mg为1.4％～1.8％，Cu为0.8％～1.1％，Mn为0.6％～0.9％，Cr为0.15％～0.25％，Zn为0.30％～0.6％，Zr为0.08％～0.15％，Ti为0.02％～0.05％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al，按照上述配比将上述合金材料在熔炼温度为700℃～750℃熔炼，得到铝合金熔液；
[0014](2)将步骤(1)得到的铝合金熔液铸造成圆铸锭，在室温条件下除去圆铸锭的铸造氧化皮，得到去除氧化皮的铝合金圆铸锭；
[0015](3)将去除氧化皮的铝合金圆铸锭在温度为515℃～525℃的条件下保温24h，出炉后自然冷却至室温，得到均火后的圆铸锭；
[0016](4)在温度为490℃～510℃的条件下，将均火后的圆铸锭挤压成棒材，得到热挤压成形铝合金棒材；
[0017](5)将热挤压成形铝合金棒材进行矫直，得到矫直后的铝合金挤压棒材；
[0018](6)将矫直后的铝合金挤压棒材锯切成断，制成锻造毛坯料；在温度为490℃～510℃的条件下模锻成品件；
[0019](7)将模锻成品件在515℃～535℃条件下保温3～4h，淬火处理，出炉水冷至室温，得到处理后的铝合金模锻件；
[0020](8)将铝合金模锻件放入温度为160℃～170℃的时效炉中加热至金属温度165
±
2℃，保温12～15h进行时效处理，出炉自然冷却至室温，得到汽车传动轴用Al
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Mg
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Si
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Cu系铝合金模锻件。
[0021]作为优选：将步骤(1)中合金材料在730℃～750℃进行熔炼，得到铝合金熔液。
[0022]作为优选：步骤(7)中，淬火所用水的温度是30～50℃。
[0023]作为优选：步骤(7)中，将模锻成品件在525℃条件下保温3～4h。
[0024]作为优选：将铝合金模锻件放入温度为162℃～170℃的时效炉中加热至金属温度165
±
2℃。
[0025]作为优选：将步骤(1)中合金在730℃进行熔炼，得到铝合金熔液，所述合金的成分，按质量百分比计，Si为1.35％，Cu为0.9％，Mg为1.5％，Mn为0.78％，Cr为0.18％，Zn为0.40％，Zr为0.10％，Ti为0.03％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；步骤(7)中淬火温度为530℃，淬火的保温时间是180min，淬火所用水的温度是45℃；步骤(8)中时效温度为165℃，保温时间为12h。
[0026]作为优选：将步骤(1)中合金在740℃进行熔炼，得到铝合金熔液，所述合金的成分，按质量百分比计，Si为1.4％，Cu为1.0％，Mg为1.6％，Mn为0.8％，Cr为0.20％，Zn为0.45％，Zr为0.12％，Ti为0.04％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；步骤(7)中淬火温度为528℃，淬火的保温时间是190min，淬火所用水的温度是35℃；步骤(8)中时效温度为162℃，保温时间为14h。
[0027]作为优选：将步骤(1)中合金在750℃进行熔炼，得到铝合金熔液，所述合金的成
分，按质量百分比计，Si为1.45％，Cu为1.05％，Mg为1.64％，Mn为0.85％，Cr为0.22％，Zn为0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车传动轴用Al
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Mg
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Si
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Cu系铝合金，其特征在于：该铝合金成分包括，按质量百分比计，Si为1.3％～1.5％，Mg为1.4％～1.8％，Cu为0.8％～1.1％，Mn为0.6％～0.9％，Cr为0.15％～0.25％，Zn为0.30％～0.6％，Zr为0.08％～0.15％，Ti为0.02％～0.05％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al。2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于：该铝合金成分包括，按质量百分比计，Si为1.35％，Cu为0.9％，Mg为1.5％，Mn为0.78％，Cr为0.18％，Zn为0.40％，Zr为0.10％，Ti为0.03％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al。3.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于：该铝合金成分包括，按质量百分比计，Si为1.4％，Cu为1.0％，Mg为1.6％，Mn为0.8％，Cr为0.20％，Zn为0.45％，Zr为0.12％，Ti为0.04％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al。4.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于：该铝合金成分包括，按质量百分比计，Si为1.45％，Cu为1.05％，Mg为1.64％，Mn为0.85％，Cr为0.22％，Zn为0.50％，Zr为0.13％，Ti为0.04％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al。5.根据权利要求1～4任一项所述的铝合金，其特征在于：该铝合金成分按质量百分比计，Mg/Si＞1.1，Ti+Zr＜0.20％。6.根据权利要求1所述的一种汽车传动轴用Al
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Mg
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Si
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Cu系铝合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)按照设计合金元素质量百分比含量计：Si为1.3％～1.5％，Mg为1.4％～1.8％，Cu为0.8％～1.1％，Mn为0.6％～0.9％，Cr为0.15％～0.25％，Zn为0.30％～0.6％，Zr为0.08％～0.15％，Ti为0.02％～0.05％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al，按照上述配比将上述合金材料在熔炼温度为700℃～750℃熔炼，得到铝合金熔液；(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仁辉，
申请(专利权)人：武汉镁里镁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：