一種發動機氣缸體用鑄造鋁合金製造方法

2023-05-14 02:28:01

一種發動機氣缸體用鑄造鋁合金製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種發動機氣缸體用鑄造鋁合金製造方法，包括，製備鑄造用鋁合金，在模具內冷卻該鋁合金的熔體以形成模製件，模製件在505℃-515℃溫度下恆溫3-5小時，然後液體冷卻該模製件至205℃-215℃，恆溫3-5小時後風冷至常溫。通過本技術方案生產的發動機氣缸體，其洛氏硬度為68.5，耐磨性和強度足以達到缸體的要求。
【專利說明】一種發動機氣缸體用鑄造鋁合金製造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於鋁合金領域，具體是指一種發動機氣缸體用鑄造鋁合金【背景技術】
[0002]為減輕發動機的重量，已趨向於使用鋁合金來製作氣缸體。鑑於氣缸體要求具有高強度和高耐磨性，所以期望含有大量矽的鋁合金可用於製作氣缸體。
[0003]含有大量矽的鋁合金難以鑄造，所以使得基於壓鑄的批量生產變得困難。根據可能的發動機轉速和可能的發動機使用條件，氣缸體可能要滿足更高的耐磨性和強度要求。

【發明內容】
[0004]本發明的目的是提出一種發動機氣缸體用鑄造鋁合金技術方案，使得可以批量生產具有足夠用於實際應用中的耐磨性和強度的氣缸體。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種發動機氣缸體用鑄造鋁合金製造方法，包括:
[0007]製備鑄造用鋁合金，其組成按重量百分比包括有21.2 %的矽、2.64 %的銅、
0.008%的鈣、0.0012%的稀土、135ppm的磷及餘量的鋁；
[0008]在模具內冷卻該鋁合金的熔體以形成模製件，冷卻速度為8°C /秒勻速冷卻到6500C _680°C後恆溫冷卻 505°C -515°C ；
[0009]模製件在505 V -515 °C溫度下恆溫3_5小時，然後液體冷卻該模製件至205 0C _215°C，恆溫3-5小時後風冷至常溫。
[0010]在鋁合金的截面區域內形成多個初結晶矽粒以使該多個初結晶矽粒具有25μ---50μπ?的平均晶粒徑；在多個初結晶矽粒之間形成多個共晶矽粒，共晶矽粒具有不聞於7.5 μ m的平均晶粒徑。
[0011]所述稀土為輕稀土。
[0012]所述鋁合金中還包括有按重量百分比0.03%的鋯。
[0013]本發明的有益效果是:
[0014]通過本技術方案生產的發動機氣缸體，其洛氏硬度為68.5，耐磨性和強度足以達到缸體的要求。
【具體實施方式】
[0015]以下通過實施例來詳細說明本發明的技術方案，應當理解的是，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發明的技術方案，而不能解釋為是對本發明技術方案的限制。
[0016]一種發動機氣缸體用鑄造鋁合金製造方法，包括:
[0017]製備鑄造用鋁合金，其組成按重量百分比包括有21.2%的矽、2.64%的銅、
0.008%的鈣、0.0012%的稀土、135ppm的磷及餘量的鋁；[0018]在模具內冷卻該鋁合金的熔體以形成模製件，冷卻速度為8°C /秒勻速冷卻到6500C _680°C後恆溫冷卻 505°C -515°C ；
[0019]模製件在505 V -515 °C溫度下恆溫3_5小時，然後液體冷卻該模製件至205 0C _215°C，恆溫3-5小時後風冷至常溫。
[0020]在鋁合金的截面區域內形成多個初結晶矽粒以使該多個初結晶矽粒具有25μ---50μπ?的平均晶粒徑；在多個初結晶矽粒之間形成多個共晶矽粒，共晶矽粒具有不聞於7.5 μ m的平均晶粒徑。
[0021]所述稀土為輕稀土。
[0022]所述鋁合金中還包括有按重量百分比0.03%的鋯。
[0023]通過對生產的鋁合金切面進行觀察，在其表面包含有初結晶矽粒和共晶矽粒。
[0024]在含有大量矽的過共晶成份的鋁合金熔融時，首先結晶的矽晶粒稱為初結晶矽粒；隨後結晶的矽晶粒稱為共晶矽粒。共晶矽粒的平均粒徑小於初結晶矽粒的平均粒徑。
[0025]合金中的磷可以減緩矽晶粒變得粗大的趨勢，從而允許該矽晶粒均勻分散在合金內。
[0026]對鋁合金進行恆溫處理過程是為了保證銅元素在鋁合金中的孕育。
[0027]儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改和替換，本發明的範圍由所附權利·要求及其等同限定。
【權利要求】
1.一種發動機氣缸體用鑄造鋁合金製造方法，其特徵在於:包括， 製備鑄造用鋁合金，其組成按重量百分比包括有21.2%的矽、2.64%的銅、0.008%的鈣、0.0012%的稀土、135ppm的磷及餘量的鋁； 在模具內冷卻該鋁合金的熔體以形成模製件，冷卻速度為8 °C /秒勻速冷卻到6500C _680°C後恆溫冷卻 505°C -515°C ； 模製件在505°C _515°C溫度下恆溫3-5小時，然後液體冷卻該模製件至205°C _215°C，恆溫3-5小時後風冷至常溫。
2.根據權利要求1所述的發動機氣缸體用鑄造鋁合金製造方法，其特徵在於:在鋁合金的截面區域內形成多個初結晶矽粒以使該多個初結晶矽粒具有25μπι-50μπι的平均晶粒徑；在多個初結晶矽粒之間形成多個共晶矽粒，共晶矽粒具有不高於7.5 μ m的平均晶粒徑。
3.根據權利要求1所述的發動機氣缸體用鑄造鋁合金製造方法，其特徵在於:所述稀土為輕稀土。
4.根據權利要求1所述的發動機氣缸體用鑄造鋁合金製造方法，其特徵在於:所述鋁合金中還包括有按重量·百分比0.03%的鋯。
【文檔編號】B22D27/20GK103572107SQ201310497515
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月21日 優先權日:2013年10月21日
【發明者】姚富雲 申請人:姚富雲