本发明属于铝合金材料领域,具体涉及到一种耐磨铝合金。
技术背景:
铝合金在工业领域的应用逐年增加,然而铝质构件在使用中尚存在一些问题,主要是耐磨性差,其原因是硬度较低,摩擦系数高、磨损大,容易拉伤且难以润油,其次是强度不够易变形,这限制了铝材的进一步应用。
技术实现要素:
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本发明的目的是针对上述的问题,提供一种耐磨铝合金
为实现上述目的,所采取的技术方案:
一种耐磨铝合金,其特征在于,合金的化学组成:镍:0.3~0.6wt%,锰:0.3~0.6wt%,钴:0.3~0.6%,钒:0.6~0.6wt%,硅:0.12~0.2wt%,其余为铝和不可避免的杂质;所述的不可避免的杂质的总和在合金中的含量不超过0.3wt%,且所述的不可避免的杂质中铜在合金中的含量不超过0.015wt%、铁在合金中的含量不超过0.015wt%。
优选地,上述耐磨铝合金,其特征在于,其化学组成为:镍:0.4~0.5wt%,锰0.4~0.5wt%,钴0.3~0.5wt%,钒:0.3~0.5wt%,硅:0.15~0.2wt%,其余为铝和不可避免的杂质。
更优选地,一所述的一种耐磨铝合金,其特征在于,其化学组成为:镍:0.45wt%,锰:0.45wt%,钴:0.45wt%,钒:0.45wt%,硅:0.18wt%,其余为铝和不可避免的杂质。
上述耐磨铝合金中,所述的不可避免的杂质中锡在合金中的含量不超过0.02wt%。
上述的耐磨铝合金中,所述的不可避免的杂质中锌在合金中的含量不超过0.03wt%。
上述的耐磨铝合金中,所述的不可避免的杂质中铅在合金中的含量不超过0.03wt%。
上述的耐磨铝合金中,其特征在于,所述的不可避免的杂质中铁在合金中的含量不超过0.015wt%。
上述的耐磨铝合金中,其特征在于,所述的不可避免的杂质中铜在合金中的含量不超过0.015wt%。
铁和铜作为不可避免的杂质中的两种杂质元素,对合金的力学性能影响较大,且这两种元素的含量越低,合金的耐磨性能越好,硅元素可以在铝合金中超过共晶点可以使铝合金的耐磨性能提高,因此,应严格控制铁、铜、硅三种元素在铝合金中的含量,本发明铝合金中杂质铁在合金中含量不超过0.015wt%,杂质铜在合金中含量不超过0.015wt%,硅含量控制在0.12~0.2wt%之间。
与现有技术相比,本发明的优点在于通过优化合金组成及配比,同时控制合金中杂质元素尤其是铁和铜的含量,使本发铝合金的耐磨性能优异,高温力学性能好,综合性能满足要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明,以便本领域的技术人员更了解本发明,但并不因此限制本发明。
实施例1
一种耐磨铝合金,该其合金化学组成为:镍:0.45wt%,锰:0.45wt%,钴:0.45wt%,钒:0.45wt%,硅:0.18wt%,其余为铝和不可避免的杂质。按照以上化学组成及配比熔炼而成。
熔炼过程中,应注意:①尽量控制并减少杂质元素,尤其是铁、铜对合金的污染;②尽量减少熔炼过程气体的吸入,合金在熔炼过程吸入气体后,容易在合金中产生气孔,影响合金的性能。③熔炼时增加搅拌,以促进所有合金元素的溶解,扒除浮渣后降至浇注温度,这样合金的偏析程度最少,溶解的氢也较少,有利于获得均匀致密、机械性能高的合金。
实施例2
一种耐磨铝合金,该其合金化学组成为:镍:0.35wt%,锰:0.35wt%,钴:0.35wt%,钒:0.35wt%,硅:0.15wt%,其余为铝和不可避免的杂质。按照以上化学组成及配比熔炼而成。
熔炼方法同实施例1。
实施例3
一种耐磨铝合金,该其合金化学组成为:镍:0.30wt%,锰:0.30wt%,钴:0.30wt%,钒:0.30wt%,硅:0.12wt%,其余为铝和不可避免的杂质。按照以上化学组成及配比熔炼而成。
熔炼方法同实施例1。
实施例4
一种耐磨铝合金,该其合金化学组成为:镍:0.40wt%,锰:0.40wt%,钴:0.40wt%,钒:0.40wt%,硅:0.14wt%,其余为铝和不可避免的杂质。按照以上化学组成及配比熔炼而成。
熔炼方法同实施例1
实施例5
一种耐磨铝合金,该其合金化学组成为:镍:0.50wt%,锰:0.50wt%,钴:0.50wt%,钒:0.50wt%,硅:0.18wt%,其余为铝和不可避免的杂质。按照以上化学组成及配比熔炼而成。
熔炼方法同实施例1
实施例6
一种耐磨铝合金,该其合金化学组成为:镍:0.55wt%,锰:0.55wt%,钴:0.55wt%,钒:0.55wt%,硅:0.20wt%,其余为铝和不可避免的杂质。按照以上化学组成及配比熔炼而成。
熔炼方法同实施例1
实施例7
一种耐磨铝合金,该其合金化学组成为:镍:0.60wt%,锰:0.60wt%,钴:0.60wt%,钒:0.60wt%,硅:0.20wt%,其余为铝和不可避免的杂质。按照以上化学组成及配比熔炼而成。
熔炼方法同实施例1
取2A11铝合金和本发明实施例制备的耐磨铝合金样品薄片进行硬度测试。
表1 本发明实施例硬度测试结果
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明做了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。