[發(fā)明專利]一種鋁活塞制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210420724.2
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN102943192A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭銀江;周靈展;張廣明;高明燈;朱秀榮;侯林沖;費(fèi)良軍;徐英;楊亞琛;王秀玲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國兵器工業(yè)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(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi);景豐強(qiáng)

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(zhì)量百分?jǐn)?shù)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(jìn)行熔化，熔化后對鋁合金液進(jìn)行一次精煉、變質(zhì)、細(xì)化、二次精煉處理，待澆注；

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

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

⑤模具預(yù)熱，擠壓鑄造前對模具型腔預(yù)熱到200℃~250℃；

⑥擠壓鑄造，將預(yù)熱好的氧化鋁陶瓷短纖維預(yù)制件固定在模具的相應(yīng)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(jī)械壓強(qiáng)作用下，滲透到第一環(huán)槽氧化鋁陶瓷短纖維預(yù)制件和頂部燃燒室氧化鋁陶瓷短纖維預(yù)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(jìn)行熱處理；

⑨對鋁活塞毛坯件進(jìn)行機(jī)械加工和表面處理，得到鋁活塞成品。?

2.根據(jù)權(quán)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(jìn)行一次精煉處理；鋁液溫度控制為760~780℃，采用變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理；將鋁合金液溫度控制為740~760℃，采用細(xì)化劑進(jìn)行細(xì)化處理；將鋁合金液溫度控制為730~740℃，采用精煉劑處進(jìn)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(jù)權(quán)利要求2所述的鋁活塞制備方法，其特征在于所述的變質(zhì)劑為磷銅合金，變質(zhì)劑添加量為鋁合金質(zhì)量的0.2~0.4%。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁活塞制備方法，其特征在于所述的細(xì)化劑為鋁鈦硼細(xì)化劑，細(xì)化劑添加量為鋁合金質(zhì)量的0.1~0.2%。

5.根據(jù)權(quán)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(chǎn)業(yè)有限公司生產(chǎn)的型號為JA04C鋁合金精煉劑，精煉劑添加量為鋁合金質(zhì)量的0.3~0.5%。

6.根據(jù)權(quán)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(yù)制件中氧化鋁陶瓷短纖維的體積分?jǐn)?shù)為10%~12%。

7.根據(jù)權(quán)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?xiàng)l件如下：固溶處理溫度為490~500℃，保溫5.5-6.5h，在60℃~100℃水中進(jìn)行淬火處理，活塞毛坯從鋁合金淬火爐至水槽的轉(zhuǎn)移時(shí)間小于30s，活塞毛坯固溶處理至?xí)r效處理的停置時(shí)間小于2h，時(shí)效處理溫度為200~210℃，保溫7.5-8.5h，出爐后空冷。?