[發(fā)明專(zhuān)利]一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體用壓鑄鋁合金及其生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610054609.6
• 申請(qǐng)日: 2016-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105695812B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣西平果鋁合金精密鑄件有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C21/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C21/02;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/043
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44223
• 代理人: 江耀純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金加工領(lǐng)域，特別是一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體用壓鑄鋁合金及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

近20年來(lái)，世界性能源問(wèn)題變得越來(lái)越嚴(yán)重，這使得減輕汽車(chē)自重、降低油耗成了各大汽車(chē)生產(chǎn)廠提高競(jìng)爭(zhēng)能力的關(guān)鍵。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)介紹，汽車(chē)重量每減少50kg，每升燃油行駛的距離可增加2km；汽車(chē)重量每減輕1％，燃油消耗下降0.6％～1％。鋁具有密度小、耐蝕性好等特點(diǎn)，且鋁合金的塑性?xún)?yōu)良，鑄、鍛、沖壓工藝均適用，最適合汽車(chē)零部件生產(chǎn)的壓鑄工藝。從生產(chǎn)成本、零件質(zhì)量、材料利用等幾個(gè)方面比較，鋁合金已成為汽車(chē)生產(chǎn)不可缺少的重要材料；有資料表明，用鋁合金結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)，可使汽車(chē)質(zhì)量減輕30％～40％，制造發(fā)動(dòng)機(jī)可減輕30％，制造車(chē)輪可減輕50％。采用鋁合金是汽車(chē)輕量化及環(huán)保、節(jié)能、提速和運(yùn)輸高效的重要途徑之一。

發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和缸蓋均要求材料的導(dǎo)熱性能好、抗腐蝕能力強(qiáng)，而鋁合金在這些方面具有非常突出的優(yōu)勢(shì)；但鋁合金與鋼結(jié)構(gòu)相比，在強(qiáng)度方面有所欠缺，因此，提高鋁合金材料的強(qiáng)度、硬度成為研究的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體用壓鑄鋁合金及其生產(chǎn)工藝，使鋁合金具有優(yōu)良的機(jī)械性能，能廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體、框架、油缸等構(gòu)件上。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體用壓鑄鋁合金，其組分及各組分的質(zhì)量百分比為：Si3.6～6.0％、Mg2.2～2.9％、Cu0.9～1.5％、Mn0.6～1.1％、Sr0.05～0.11％、Ni0.1～0.3％、Ga0.04～0.06％、Zr0.04～0.06％，其他金屬及非金屬的雜質(zhì)元素總量不超過(guò)0.5％，其余為Al。

優(yōu)選的，所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體用壓鑄鋁合金的組分及各組分的質(zhì)量百分比為：Si4.9％、Mg2.5％、Cu1.2％、Mn0.8％、Sr0.09％、Ni0.2％、Ga 0.05％、Zr0.05％，其他金屬及非金屬的雜質(zhì)元素總量不超過(guò)0.5％，其余為Al。

一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體用壓鑄鋁合金的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)熔化：先將純鋁、純鎂、鋁硅合金加入熔煉爐中，加熱至730～750℃并攪拌使合金完全熔化，然后加入電解銅、鋁錳合金、鋁鎳合金和鎂鍶合金，繼續(xù)升溫至770～780℃，待合金元素全部熔化后得鋁合金熔液；

(2)精煉：將鋁合金熔液的溫度調(diào)整至750～770℃，噴入精煉劑進(jìn)行精煉處理，精煉完成后靜置5～10min，將鋁合金熔液的表面渣扒出，然后升溫至750-760℃，加入細(xì)化劑和鋁鎵合金、鋁鋯合金，通入氬氣進(jìn)行除氣精煉，除氣時(shí)間為12～16min，除氣完畢檢驗(yàn)鋁合金熔液成分，待檢驗(yàn)合格后進(jìn)行第二次扒渣，完成精煉過(guò)程；

(3)靜置：將精煉后的鋁合金熔液靜置，待鋁合金熔液溫度降至690～710℃；

(4)壓鑄：將模具的型腔預(yù)熱至220～230℃，再將步驟(3)處理后的鋁合金熔液后壓射到模具的型腔中，其中充型開(kāi)始時(shí)的熔液流速為0.26～0.30m/s、鑄造壓力為30～35MPa，充型率超過(guò)60％后，提高熔液的流速至1.7～1.9m/s、鑄造壓力為55～60MPa，直至充型壓鑄結(jié)束；

(5)固溶淬火處理：淬火加熱溫度為520～530℃，淬火保溫時(shí)間為50～60min，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間≤28s，淬火后停放時(shí)間為3.5h；

(6)一級(jí)時(shí)效處理，溫度為180～190℃，時(shí)間為5h；二級(jí)時(shí)效處理，溫度為70～80℃，時(shí)間為3h；完成后得壓鑄鋁合金成品。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)通過(guò)Al、Mg、Si等元素的合理配比，并特別添加了Ga、Zr元素，使鋁合金具有優(yōu)良的加工性能和較高的導(dǎo)熱系數(shù)，且獲得晶粒細(xì)小且分布均勻的鋁合金組織，提高了鋁合金的機(jī)械性能；

(2)選擇了適當(dāng)?shù)娜蹮捄蜔崽幚砉に噮?shù)，使鋁合金在抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度都有大幅提升，且韌性大、抗壓性能好，還具有良好的耐腐蝕性，可以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的要求。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍和應(yīng)用范圍不限于以下實(shí)施例：

實(shí)施例1

一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體用壓鑄鋁合金，其組分及各組分的質(zhì)量百分比為：Si4.9％、Mg2.5％、Cu1.2％、Mn0.8％、Sr0.09％、Ni0.2％、Ga 0.05％、Zr0.05％，其他金屬及非金屬的雜質(zhì)元素總量不超過(guò)0.5％，其余為Al。

上述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體用壓鑄鋁合金的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：