本發(fā)明涉及工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種超高強度抗耐磨鋁合金材料及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

眾所周知，目前變速器同步齒環(huán)大多數(shù)采用銅合金制造，中國僅此項目用途每年消耗銅材就達5萬噸以上。少數(shù)采用鋼制造。但此鋼材與鋼材摩擦時易產(chǎn)生膠合，所以使用受限。目前還沒有合適的鋁合金材料制造變速器同步齒環(huán)。主要原因是現(xiàn)有鋁合金的強度和耐磨性難以達到制造變速器同步齒環(huán)的要求。若是能研制出滿足制造變速器同步齒環(huán)要求的鋁合金，肯定會受到市場的追捧和歡迎。因為鋁重量輕、成本按體積計算比銅合金成本低60％以上，經(jīng)濟效益和市場前景十分看好。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種超高強度抗耐磨鋁合金材料及其生產(chǎn)工藝，能同時具有超高強度和抗耐磨性滿足制造變速器同步齒環(huán)的需要。

為了解決上述技術(shù)問題，發(fā)明人通過多次試驗反復(fù)試驗、試制、篩選，最后找到了解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種超高強度抗耐磨鋁合金材料，其組分的重量百分比為：Si≤0.6％；Fe≤0.6％；Cu1.4～3％；Mn0.1～0.4％；Mg2～2.9％；Zr0.10～0.20％；Zn8.0～12.5％；Ti0.01～0.05％；Nd0.2～1.6％；其余為鋁。材料代號：7Y69。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：超高強度抗耐磨鋁合金具有重量輕、強度高、抗耐磨的優(yōu)點，可廣泛用于制造變速器同步齒環(huán)和其他汽車零部件。具有非常良好的經(jīng)濟效益和社會效益。同時也可提供給航空、航天、無人機及水下潛航器等需要使用超高強度，且又需要輕量化的領(lǐng)域應(yīng)用。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述：

本發(fā)明采用的是變形鋁合金化學(xué)成分國家標準GB/T3190和鑄造鋁合金錠國家標準GB/T8733中沒有的配方，本發(fā)明超高強度抗耐磨鋁合金是由鋁、銅、鎂、鋅、釹、鋯、鎳、鈦元素熔煉制成，在鋁合金熔煉爐和鑄造機組上進行。

實施例1：

首先在鋁合金熔煉爐進行熔煉；

在710℃的溫度下，先加入鋁錠76.5％，電解銅板1.4％，再加入鋯0.10％，后進行熔煉；

待鋁、銅、鋯全部溶化后將溫度升至750℃，再加入鎂2％和鋅8.0％，再進行熔煉；

待鋁、銅、鋯、鎂、鋅全部熔隔在一起后，將溫度升至780℃時再加入鈦0.01％和釹0.2％，后進行熔煉；

待各種成分充分溶解在一起，進行除氣除渣精煉；

將熔隔的鋁合金在鑄造機組上澆鑄成圓鑄棒或方鑄錠；

將鑄錠擠壓成管、棒或板材后進行淬火處理，淬火在淬火爐內(nèi)進行，淬火溫度為500℃，淬火時間為3小時，時間到后用冷水急冷；

將淬火處理后的材料再進行時效處理，時效在時效爐內(nèi)進行，時效溫度為150℃，時效時間為24小時，時效時間到后材料隨爐冷卻。

采用本實施例的一種超高強度抗耐磨鋁合金材料，抗拉強度大于726MPa，屈服強度大于633MPa。

實施例2：

首先在鋁合金熔煉爐進行熔煉；

在750℃的溫度下，先加入鋁錠80％，電解銅板2％，再加入鋯0.15％，后進行熔煉；

待鋁、銅、鋯全部溶化后將溫度升至780℃，再加入鎂2.5％和鋅10％，再進行熔煉；

待鋁、銅、鋯、鎂、鋅全部熔隔在一起后，將溫度升至810℃時再加入鈦0.03％和釹0.8％，后進行熔煉；

待各種成分充分溶解在一起，進行除氣除渣精煉；

將熔隔的鋁合金在鑄造機組上澆鑄成圓鑄棒或方鑄錠；

將鑄錠擠壓成管、棒或板材后進行淬火處理，淬火在淬火爐內(nèi)進行，淬火溫度為525℃，淬火時間為4小時，時間到后用冷水急冷；

將淬火處理后的材料再進行時效處理，時效在時效爐內(nèi)進行，時效溫度為165℃，時效時間為28小時，時效時間到后材料隨爐冷卻。

采用本實施例的一種超高強度抗耐磨鋁合金材料，抗拉強度大于720MPa，屈服強度大于630MPa。

實施例3：

首先在鋁合金熔煉爐進行熔煉；

在800℃的溫度下，先加入鋁錠85.7％，電解銅板3％，再加入鋯0.20％，后進行熔煉；

待鋁、銅、鋯全部溶化后將溫度升至810℃，再加入鎂2.9％和鋅12.5％，再進行熔煉；

待鋁、銅、鋯、鎂、鋅全部熔隔在一起后，將溫度升至830℃時再加入鈦0.05％和釹1.6％，后進行熔煉；

待各種成分充分溶解在一起，進行除氣除渣精煉；

將熔隔的鋁合金在鑄造機組上澆鑄成圓鑄棒或方鑄錠；

將鑄錠擠壓成管、棒或板材后進行淬火處理，淬火在淬火爐內(nèi)進行，淬火溫度為550℃，淬火時間為5小時，時間到后用冷水急冷；

將淬火處理后的材料再進行時效處理，時效在時效爐內(nèi)進行，時效溫度為180℃，時效時間為32小時，時效時間到后材料隨爐冷卻。

采用本實施例的一種超高強度抗耐磨鋁合金材料，抗拉強度大于726MPa，屈服強度大于638MPa。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。