[發明專利]發動機活塞新材料配方

無效

• 申請號: 201010237928.3
• 申請日: 2010-07-25
• 公開（公告）號: CN102337433A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 王維濤
• 申請（專利權）人: 王維濤
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;F02B55/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及成分配方，具體涉及一種發動機活塞新材料配方。?

背景技術

隨著內燃機向高速、大功率方向發展，活塞的工作狀態更為惡劣，除承受較大的交變沖擊載荷外，還要高溫高壓氣體沖擊與侵蝕，特別是直噴、增壓式活塞，燃燒室表面溫度在300℃以上。為了使活塞能滿足高性能發動機要求，活塞耐高溫性能要在360℃高溫強度要大于70MPa。?

發明內容

本發明的目的在于：提供一種發動機活塞新材料配方，利用本發明的活塞新材料的成分配方制造活塞，提高活塞抗熱蝕、抗疲勞、耐磨性能，保持發動機功率和延長發動機使用壽命。?

所述的成分配方有Si、Mn、Mg、Cu、Ni、Fe、Ti和Al。Si量在12.5％左右時，具有最高常溫強度及高溫強度；Ni在適當范圍內可以顯著提高合金的高溫抗拉強度，具有細化鐵相組織的作用，還可以降低膨脹系數；Cu提高常溫、高溫抗拉強度和硬度，但銅高時，使體積穩定性下降，應控制在合適范圍內；Mg提高抗拉強度；Mn起降低膨脹系數、抑制針狀鐵相出現；Ti細化金相組織，提高合金的高溫性能，在高溫下與許多元素和化合物發生反應，使鋁合金吸氣性增強。?

本發明通過多次試驗，選擇較佳的合金元素和合金元素的含量，該活塞材料的成分配比由以下組份重量百分比組成：Si12.0-13.0％，Mn0.2-0.3％，Mg1.20-1.60％，Cu3.60-4.20％，Ni2.40-3.0％，Fe0-0.22％，Ti0.22-0.26％，Al77.42-80.38％。?

本發明的有益效果是：通過活塞新材料的成分配方制造的活塞，可以提高耐熱溫度，減少活塞材料的膨脹量、增強與活塞環的密封性能、適用于增壓發動機惡劣工況工作，延長發動機使用壽命。?

具體實施方式

所述的成分配方有Si、Mn、Mg、Cu、Ni、Fe、Ti和Al。Si量在12.5％左右時，具有最高常溫強度及高溫強度；Ni在適當范圍內可以顯著提高合金的高溫抗拉強度，具有細化鐵相組織的作用，還可以降低膨脹系數；Cu提高常溫、高溫抗拉強度和硬度，但銅高時，使體積穩定性下降，應控制在合適范圍內；Mg提高抗拉強度；Mn起降低膨脹系數、抑制針狀鐵相出現；Ti細化金相組織，提高合金的高溫性能，在高溫下與許多元素和化合物發生反應，使鋁?合金吸氣性增強。?

本發明通過多次試驗，選擇較佳的合金元素和合金元素的含量，該活塞材料的成分配比由以下組份重量百分比組成：Si12.0-13.0％，Mn0.2-0.3％，Mg1.20-1.60％，Cu3.60-4.20％，Ni2.40-3.0％，Fe0-0.22％，Ti0.22-0.26％，Al77.42-80.38％。?

本發明具有以下優點：通過活塞新材料的成分配方制造的活塞，可以提高耐熱溫度，減少活塞材料的膨脹量、增強與活塞環的密封性能、適用于增壓發動機惡劣工況工作，延長發動機使用壽命。?

實施例1：所述的成分配方有Si、Mn、Mg、Cu、Ni、Fe、Ti和Al。Si量在12.5％左右時，具有最高常溫強度及高溫強度；Ni在適當范圍內可以顯著提高合金的高溫抗拉強度，具有細化鐵相組織的作用，還可以降低膨脹系數；Cu提高常溫、高溫抗拉強度和硬度，但銅高時，使體積穩定性下降，應控制在合適范圍內；Mg提高抗拉強度；Mn起降低膨脹系數、抑制針狀鐵相出現；Ti細化金相組織，提高合金的高溫性能，在高溫下與許多元素和化合物發生反應，使鋁合金吸氣性增強。?

該活塞材料的成分配比由以下組份重量百分比組成：Si12.0％，Mn0.2％，Mg1.20％，Cu3.60％，Ni2.40％，Fe0％，Ti0.22％，Al80.38％。?

實施例2：所述的成分配方有Si、Mn、Mg、Cu、Ni、Fe、Ti和Al。Si量在12.5％左右時，具有最高常溫強度及高溫強度；Ni在適當范圍內可以顯著提高合金的高溫抗拉強度，具有細化鐵相組織的作用，還可以降低膨脹系數；Cu提高常溫、高溫抗拉強度和硬度，但銅高時，使體積穩定性下降，應控制在合適范圍內；Mg提高抗拉強度；Mn起降低膨脹系數、抑制針狀鐵相出現；Ti細化金相組織，提高合金的高溫性能，在高溫下與許多元素和化合物發生反應，使鋁合金吸氣性增強。?

該活塞材料的成分配比由以下組份重量百分比組成：Si13.0％，Mn0.3％，Mg1.60％，Cu4.20％，Ni3.0％，Fe0.22％，Ti0.26％，Al80.38％。?