[發(fā)明專利]用于插入環(huán)的鋁合金、使用該鋁合金的鋁插入環(huán)以及使用該鋁插入環(huán)的活塞制備方法

有效

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• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108220719B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 姜熙三;洪誾智
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: C22C21/14
• 分類號: C22C21/14;F02F3/00
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;朱慧寧

本發(fā)明公開了用于插入環(huán)的鋁合金、使用該鋁合金的鋁插入環(huán)以及使用該鋁插入環(huán)的活塞制備方法。具體地，本發(fā)明涉及一種被制備成具有高強度和耐磨性并通過調節(jié)鋁合金成分來減輕其重量的插入環(huán)，以及通過該插入環(huán)制備與插入環(huán)具有高結合性質的活塞的方法。

相關申請的交叉引用

該申請要求于2016年12月15日提交的韓國專利申請No.10-2016-0171298的優(yōu)先權，該申請的全部內容通過引用結合于此。

技術領域

本發(fā)明的示例性實施方案涉及一種用于插入環(huán)的鋁合金、使用該鋁合金的鋁插入環(huán)以及使用該鋁插入環(huán)的活塞制備方法。

背景技術

在典型的汽油發(fā)動機中，以在引發(fā)燃燒之前用火花塞點燃均勻的燃料-空氣混合物的方式進行燃燒。而在典型的柴油發(fā)動機中，以如下的方式進行自點火燃燒：僅將空氣引入腔室中并以高壓縮比對其壓縮，然后在高壓下將燃料注入腔室中。具體地，在絕大多數柴油發(fā)動機中，主要使用以下方法用于燃燒：由注射器注入的燃料在形成于活塞中的碗狀部分中成旋渦，從而使得燃料與空氣充分混合。

將被稱為在功能和成本方面具有優(yōu)勢的耐Ni支架的鑄鐵基插入環(huán)插入活塞中以增強頂岸部分(top land portion)。

如在圖1中所示，為了提高插入環(huán)與作為活塞基礎材料的鋁之間的結合性質，在進行諸如AlFin工藝的表面處理工藝之后，首先將插入環(huán)插入模具中。

以以下方式制得活塞：在鑄造活塞之前將插入環(huán)插入模具中，然后用熔融鋁填充模具。由于活塞是通過這種方法制得的，所以除了增加成本之外，還難以確?；钊蔫T造品質。

此外，與鑄造活塞不同，不可能將插入環(huán)應用于被鍛造的活塞以減輕其重量并提高其耐久性。

此外，由于活塞主體和插入環(huán)由分別為鋁合金和鑄鐵的不同材料制成，由于不同金屬之間的不良結合和不同的熱膨脹系數，它們具有低結合性質。基于該原因，當在經受嚴重熱疲勞的發(fā)動機中長時間使用時，活塞主體與插入環(huán)之間的界面會彼此分離。

專利文獻韓國專利No.10-1119174(2012年1月26日)公開了一種與在此公開的主題有關的發(fā)明主題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的示例性實施方案涉及一種用于插入環(huán)的鋁合金、使用該鋁合金的鋁插入環(huán)以及使用該鋁插入環(huán)的活塞制備方法。具體的示例涉及一種被制備成具有高強度和耐磨性并通過調節(jié)鋁合金成分來減輕其重量的插入環(huán)，以及通過該插入環(huán)制備與插入環(huán)具有高結合性質的活塞的方法。

本發(fā)明的實施方案提供一種具有高強度和耐磨性的輕質Al-Cu-Si基鋁合金以及使用其的插入環(huán)。

本發(fā)明的另一實施方案提供一種活塞制備方法，該方法能夠通過將插入環(huán)應用于活塞來改進在插入環(huán)與作為活塞基礎材料的鋁之間的界面的結合性質。

本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點能夠通過下面的描述來理解，并且參考本發(fā)明的實施方案來變得顯而易見。而且，對于本發(fā)明所屬領域的技術人員而言顯而易見的是，本發(fā)明的目的和優(yōu)點可以通過所要求保護的手段及其組合來實現。

根據本發(fā)明的實施方案，用于插入環(huán)的鋁合金由作為基礎材料的Al、24至30重量％的Cu和0.3至4.1重量％的Si組成。

鋁合金可以包含在其結構上含Al和Al₂Cu的層狀微結構。

鋁合金可以具有在其結構上包含Si相的微結構。

鋁合金可以包含在其結構上同時含Al和Al₂Cu以及Si相的層狀微結構。

為了在鋁合金上產生層狀微結構，在Al的相分數與Al₂Cu的相分數之間的比例可以為0.78至1.23。