[發(fā)明專利]活塞新材料的成分配方

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210142762.6
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN103388092A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付秀蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 付秀蘭
• 主分類號: C22C21/04
• 分類號: C22C21/04;F02F3/00;F16J1/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及成分配方，具體涉及一種活塞新材料的成分配方。

背景技術(shù)

隨著內(nèi)燃機(jī)向高速、大功率方向發(fā)展，活塞的工作狀態(tài)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(fā)動機(jī)要求，活塞耐高溫性能要在360℃高溫強(qiáng)度要大于70MPa。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種活塞新材料的成分配方，利用本發(fā)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(fā)動機(jī)功率和延長發(fā)動機(jī)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(shí)，具有最高常溫強(qiáng)度及高溫強(qiáng)度；Ni在適當(dāng)范圍內(nèi)可以顯著提高合金的高溫抗拉強(qiáng)度，具有細(xì)化鐵相組織的作用，還可以降低膨脹系數(shù)；Cu提高常溫、高溫抗拉強(qiáng)度和硬度，但銅高時(shí)，使體積穩(wěn)定性下降，應(yīng)控制在合適范圍內(nèi)；Mg提高抗拉強(qiáng)度；Mn起降低膨脹系數(shù)、抑制針狀鐵相出現(xiàn)；Ti細(xì)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(fā)生反應(yīng)，使鋁合金吸氣性增強(qiáng)。

本發(fā)明通過多次試驗(yàn)，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％，F(xiàn)e0-0.22％，TiO.22-0.26％，Al77.42-80.38％。

本發(fā)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(qiáng)與活塞環(huán)的密封性能、適用于增壓發(fā)動機(jī)惡劣工況工作，延長發(fā)動機(jī)使用壽命。

具體實(shí)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(shí)，具有最高常溫強(qiáng)度及高溫強(qiáng)度；Ni在適當(dāng)范圍內(nèi)可以顯著提高合金的高溫抗拉強(qiáng)度，具有細(xì)化鐵相組織的作用，還可以降低膨脹系數(shù)；Cu提高常溫、高溫抗拉強(qiáng)度和硬度，但銅高時(shí)，使體積穩(wěn)定性下降，應(yīng)控制在合適范圍內(nèi)；Mg提高抗拉強(qiáng)度；Mn起降低膨脹系數(shù)、抑制針狀鐵相出現(xiàn)；Ti細(xì)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(fā)生反應(yīng)，使鋁合金吸氣性增強(qiáng)。

本發(fā)明通過多次試驗(yàn)，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％，F(xiàn)e0-0.22％，Ti0.22-0.26％，Al77.42-80.38％。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：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(qiáng)與活塞環(huán)的密封性能、適用于增壓發(fā)動機(jī)惡劣工況工作，延長發(fā)動機(jī)使用壽命。

實(shí)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(shí)，具有最高常溫強(qiáng)度及高溫強(qiáng)度；Ni在適當(dāng)范圍內(nèi)可以顯著提高合金的高溫抗拉強(qiáng)度，具有細(xì)化鐵相組織的作用，還可以降低膨脹系數(shù)；Cu提高常溫、高溫抗拉強(qiáng)度和硬度，但銅高時(shí)，使體積穩(wěn)定性下降，應(yīng)控制在合適范圍內(nèi)；Mg提高抗拉強(qiáng)度；Mn起降低膨脹系數(shù)、抑制針狀鐵相出現(xiàn)；Ti細(xì)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(fā)生反應(yīng)，使鋁合金吸氣性增強(qiáng)。

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％，F(xiàn)e0％，Ti0.22％，Al80.38％。

實(shí)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(shí)，具有最高常溫強(qiáng)度及高溫強(qiáng)度；Ni在適當(dāng)范圍內(nèi)可以顯著提高合金的高溫抗拉強(qiáng)度，具有細(xì)化鐵相組織的作用，還可以降低膨脹系數(shù)；Cu提高常溫、高溫抗拉強(qiáng)度和硬度，但銅高時(shí)，使體積穩(wěn)定性下降，應(yīng)控制在合適范圍內(nèi)；Mg提高抗拉強(qiáng)度；Mn起降低膨脹系數(shù)、抑制針狀鐵相出現(xiàn)；Ti細(xì)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(fā)生反應(yīng)，使鋁合金吸氣性增強(qiáng)。

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％，F(xiàn)e0.22％，Ti0.26％，Al80.38％。