CN102286677A

CN102286677A - 耐磨锌合金汽车转向节轴套及其制造方法

Info

Publication number: CN102286677A
Application number: CN2011102492331A
Authority: CN
Inventors: 鲁远勇; 虞建平; 张铎; 刘国清
Original assignee: Zhenjiang Huitong Metal Forming Co Ltd
Current assignee: Zhenjiang Huitong Metal Forming Co Ltd
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2011-12-21

Abstract

耐磨锌合金汽车转向节轴套及其制造方法。属汽车零部件及制造方法。由轴套体，油槽装配孔构成，其特征是构成轴套体的材料是在ZA-27锌合金中提高锰含量Mn 0.8-1.0％，其组分的重量百分比为：铝Al25-28％，铜Cu2.8-3.2％，锰Mn 0.8-1.0％，镁Mg0.01-0.03％，铁Fe≤0.1％，镍Ni≤0.01，铬Cr≤0.01，镉Cd≤0.006；余量为锌Zn。制造方法，按常规的锌合金铸造工艺，其特征是：A.加入4.4％～5％稀土的工业Al-RE系铸造铝合金进行变质处理；B.采用100℃沸水进行冷却。与现有技术相比：具有铜合金材料汽车转向节轴套相同的良好材料性能和使用效果，而制造成本减少了60％以上。

Description

耐磨锌合金汽车转向节轴套及其制造方法

技术领域：本发明属汽车零部件及制造方法，特别是一种耐磨锌合金汽车转向节轴套及其制造方法。

背景技术：现有的汽车转向节轴套均采用资源紧缺、价格高昂的铜合金制造，在保证其良好的耐磨性前提下，研究并设计一种具有铜合金汽车转向节轴套相同的良好材料性能和使用效果，又大幅度地降低了使用成本的耐磨锌合金汽车转向节轴套及其制造方法是必要的。

发明内容：本发明的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种具有铜合金汽车转向节轴套相同的良好材料性能和使用效果，又大幅度地降低了使用成本的耐磨锌合金汽车转向节轴套及其制造方法。

本发明目的是这样实现的：一种耐磨锌合金汽车转向节轴套，由轴套体，位于轴套体上的油槽，位于轴套体中心的装配孔构成，其特征是构成轴套体的材料是在ZA-27锌合金中提高锰含量Mn 0.8-1.0％，其组分的重量百分比为：铝Al25-28％，铜Cu2.8-3.2％，锰Mn 0.8-1.0％，镁Mg 0.01-0.03％，铁Fe ≤0.1％，镍Ni≤0.01，铬Cr≤0.01，镉Cd≤0.006；余量为锌Zn。

所述的一种耐磨锌合金汽车转向节轴套的制造方法，按常规的金属模铸造工艺，其特征是：A.加入稀土金属的铝合金进行变质处理；B.采用100℃沸水进行冷却。

所述稀土金属的铝合金是指4.4％～5％稀土的工业Al-RE系铸造铝合金，如Al-RE-Cu-Si-Mn-Ni-Mg合金。

锌合金是以锌为基加入其他元素组成的合金。锌合金的特点：相对比重大；铸造性能好：熔点低，容易压铸成型，熔化与压铸时不吸铁，不腐蚀压型，不粘模；有很好的常温机械性能和耐磨性，在添加了锰合金元素后，可提高其高温耐磨性能；更重要的是与铜合金相比，制造成本下降60％以上。

本发明的技术方案经初步实施，与现有技术相比显示了如下有益效果：

1、具有铜合金材料汽车转向节轴套相同的良好材料性能和使用效果。利用合金化原理提高了ZA-27锌合金的耐磨性，0.8-1.0％锰Mn并采用稀土金属的铝合金进行变质处理后，从三方面强化了其耐磨性：A.固溶强化；B.形成数量较多的共析体；C.形成了硬度较高的锰与稀土的复杂化合物达到弥散强化效果。经实际试用，其材料性能和使用效果完全可以替代铜合金材料汽车转向节轴套。

采用100℃沸水进行冷却特殊工艺，一方面有效地防止了铸件中发达树枝晶的生长，细化了结构组织，提高了综合性能；另一方面，避免了过去冷水冷却造成的铸件产生裂隙，提高了产品合格率。

2、大幅度地降低了使用成本。与现有的铜合金材料汽车转向节轴套相比，制造成本减少了60％以上，使用成本必然大幅度地降低。

附图说明：图1为符合本发明主题结构的示意图。

具体实施方式：下面结合附图将本发明的实施细节说明如下：

如图1所示，一种耐磨锌合金汽车转向节轴套，由轴套体1，位于轴套体上的油槽2，位于轴套体中心的装配孔3构成，其特征是构成轴套体的材料是在ZA-27锌合金中提高锰含量Mn 0.8-1.0％，其组分的重量百分比为：

铝Al25-28％，铜Cu2.8-3.2％，锰Mn 0.8-1.0％，镁Mg 0.01-0.03％，铁Fe≤0.1％，镍Ni≤0.01，铬Cr≤0.01，镉Cd≤0.006；余量为锌Zn。

本发明的三个实施例的材料成分和力学性能见表1：

表1实施例的材料成分和力学性能其中：镍Ni≤0.01，铬Cr≤0.01，镉Cd≤0.006；

本发明的三个实施例的耐磨锌合金汽车转向节轴套制造方法实施步骤：

1、配料：按上述组分及其重量百分比，配置规定规格的金属原材料并准确称量；

2、顺序加料熔炼：先将铝锭加入中频炉，再加入铜块，开启中频炉加热，待铝锭熔化后等待几分钟，用搅棒探底不能感觉到铜块的存在(即铜块已经熔化)后，再加铝锰中间合金，待其熔化后等待几分钟，最后加入锌锭(如需加入回炉料则应于此前加入并确认熔化完全)，此时应间断开启中频炉保持炉内金属呈现熔融状态即可，以防温度过高。待锌锭全部熔融后，使用搅棒将炉内合金搅拌均匀，用测温枪测试合金温度，控制炉内合金温度为580～620℃，再加入镁块，10分钟内间断搅拌3～4次；

加料完成后搅拌均匀，舀取合金用专用模具浇铸炉前光谱样，送品质部处理和检验，成分合格后进入下一步操作，否则及时调整成分至符合要求；

3、脱气：取用碎片状脱气剂，分两次用除气舀按入炉底进行脱气，直至无气体冒出为止，控制时长不超过10分钟；

4、变质处理：静置5-8分钟后加入稀土金属的铝合金，是指4.4％～5％稀土的工业Al-RE系铸造铝合金，如Al-RE-Cu-Si-Mn-Ni-Mg合金(具体选用见表1中)，需采用钟罩压入，在15--20分钟内反应结束后取出钟罩；

5、浇铸：先行用撇渣勺扒去熔液表面的渣质，将其置于炉台的专用铁盘中，再用撇渣勺仔细地将合金搅拌均匀，即可出炉浇铸；用打水包勺取合金于小浇包中，用铁片将表面的氧化渣扒除干净，再按照铸件的要求相互配合，单一或几人同时合作将熔融合金顺序浇入模具的型腔中；浇注前对型腔全面检查，确保型腔内清洁无砂粒，浇注时根据铸件形状、大小确定浇注方法，对于应使用多个浇包进行浇注的铸件，必须等浇包到齐后同时浇注，浇包嘴应对准铁芯低部延同一方向浇注。随金属液面上升不断抬高，浇注时注意熔融金属液流动方向，多人同时浇注时金属液必须按同一方向(顺时针或逆时针)进行，金属盖板在浇注前不得配合在模具上，等金属液浇注上升到一定位置后，再迅速盖好。然后继续进行浇注；补缩冒口部位应放缓浇注速度，圆形冒口应按同一方向缓缓转动浇注。

6、沸水冷却：浇注完成后，等待模具的型腔中的耐磨锌合金汽车转向节轴套降温至固态铸坯后，拆模，采用100℃沸水对铸坯进行冷却；

7、固溶强化：A、固溶处理：铸坯装炉升温至520-540℃保温，保温时间4-6小时，出炉入水冷却，介质为60-100℃热水；B、时效处理：铸坯装炉升温至160-190℃保温，保温时间3-10小时。

8、检验入库：按高于相关国家标准的耐磨锌合金汽车转向节轴企业标准检验合格后入库。

Claims

1.一种耐磨锌合金汽车转向节轴套，由轴套体(1)，位于轴套体上的油槽(2)，位于轴套体中心的装配孔(3)构成，其特征是构成轴套体的材料是在ZA-27锌合金中提高锰含量Mn 0.8-1.0％，其组分的重量百分比为：

2.根据权利要求1所述的一种耐磨锌合金汽车转向节轴套的制造方法，按常规的金属模铸造工艺，其特征是：

A.加入稀土金属的铝合金进行变质处理；

B.采用100℃沸水进行冷却。

3.根据权利要求2所述的一种耐磨锌合金汽车转向节轴套的制造方法，其特征是所述稀土金属的铝合金是指4.4％～5％稀土的工业Al-RE系铸造铝合金，如Al-RE-Cu-Si-Mn-Ni-Mg合金。