[發明專利]一種鋁活塞制造方法

有效

• 申請號: 201210420724.2
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN102943192A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 彭銀江;周靈展;張廣明;高明燈;朱秀榮;侯林沖;費良軍;徐英;楊亞琛;王秀玲
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第五二研究所
• 主分類號: C22C21/04
• 分類號: C22C21/04;C22C1/02;C22C1/06;B22D19/14;B22D18/00;C22F1/043;F16J1/01
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛;景豐強

1.一種鋁活塞制備方法，其特征在于包括如下步驟：

①配制活塞用鋁合金，該合金由如下組分及其質量百分數為：

Si????11.0%~13.0%；

Mg????0.6%~1.2%；

Cu????2.6%~4.0%；

Ni????1.8%~2.8%；

Fe????0.1%~0.3%；

Ti????0.1%~0.2%；

Mn????0.01%~0.3%；

Zn????0.01%~0.3%；

Cr????0.001%~0.05%；

Pb????0.001%~0.05%；

Sn????0.001%~0.01%；

其余為Al；

②熔煉處理，將配制的活塞合金，放入熔化爐中進行熔化，熔化后對鋁合金液進行一次精煉、變質、細化、二次精煉處理，待澆注；

③氧化鋁陶瓷短纖維預制件制作，氧化鋁陶瓷短纖維預制件包括第一環槽氧化鋁陶瓷短纖維預制件和頂部燃燒室氧化鋁陶瓷短纖維預制件，將氧化鋁陶瓷短纖維用液體纖維粉碎裝置進行粉碎，去除非纖維化雜質，制作活塞第一環槽氧化鋁陶瓷短纖維預制件和頂部燃燒室氧化鋁陶瓷短纖維預制件；

④氧化鋁陶瓷短纖維預制件預熱，將已制備的氧化鋁陶瓷短纖維預制件放入690℃~710℃溫度的電熱爐中進行預熱；

⑤模具預熱，擠壓鑄造前對模具型腔預熱到200℃~250℃；

⑥擠壓鑄造，將預熱好的氧化鋁陶瓷短纖維預制件固定在模具的相應部位上，往模具型腔中澆入已處理好的鋁合金液，鋁合金液澆注溫度為710℃~720℃，合模加壓；

⑦凝固取件，鋁合金液在100MPa~120MPa的機械壓強作用下，滲透到第一環槽氧化鋁陶瓷短纖維預制件和頂部燃燒室氧化鋁陶瓷短纖維預制件的孔隙中，保壓60S~90S，待鋁合金液完全凝固后，卸壓取出，即得鋁活塞毛坯；

⑧對鋁活塞毛坯進行熱處理；

⑨對鋁活塞毛坯件進行機械加工和表面處理，得到鋁活塞成品。?

2.根據權利要求1所述的鋁活塞制備方法，其特征在于步驟②熔煉處理如下：將鋁合金液溫度控制為720~740℃，采用精煉劑進行一次精煉處理；鋁液溫度控制為760~780℃，采用變質劑進行變質處理；將鋁合金液溫度控制為740~760℃，采用細化劑進行細化處理；將鋁合金液溫度控制為730~740℃，采用精煉劑處進行二次精煉處理，靜止15~30分鐘后，并將鋁合金液溫度控制為710~720℃，待澆注。

3.根據權利要求2所述的鋁活塞制備方法，其特征在于所述的變質劑為磷銅合金，變質劑添加量為鋁合金質量的0.2~0.4%。

4.根據權利要求2所述的鋁活塞制備方法，其特征在于所述的細化劑為鋁鈦硼細化劑，細化劑添加量為鋁合金質量的0.1~0.2%。

5.根據權利要求2所述的鋁活塞制備方法，其特征在于所述的精煉劑為四川蘭德高科技產業有限公司生產的型號為JA04C鋁合金精煉劑，精煉劑添加量為鋁合金質量的0.3~0.5%。

6.根據權利要求1所述的鋁活塞制備方法，其特征在于所述氧化鋁陶瓷短纖維預制件中氧化鋁陶瓷短纖維的體積分數為10%~12%。

7.根據權利要求1所述的鋁活塞制備方法，其特征在于步驟⑧中熱處理條件如下：固溶處理溫度為490~500℃，保溫5.5-6.5h，在60℃~100℃水中進行淬火處理，活塞毛坯從鋁合金淬火爐至水槽的轉移時間小于30s，活塞毛坯固溶處理至時效處理的停置時間小于2h，時效處理溫度為200~210℃，保溫7.5-8.5h，出爐后空冷。?