[發(fā)明專利]一種鋁合金M174+材質(zhì)活塞的熱處理工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011280959.7
• 申請(qǐng)日: 2020-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112662906A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝文明;朱程程;常帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東振挺精工活塞有限公司
• 主分類號(hào): C22C1/06
• 分類號(hào): C22C1/06;C22C1/03;B22C9/22;C22F1/04;C21D1/63
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 劉莎莎

本發(fā)明提供了一種鋁合金M174+材質(zhì)活塞的熱處理工藝，包含有如下步驟：（1）原材料預(yù)處理（2）活塞毛坯澆注。（3）將活塞毛坯擺放在熱處理籠內(nèi)，裝入井式熱處理爐內(nèi)，從爐內(nèi)200°加熱3小時(shí)至520°±5°，保溫4小時(shí)，放入水溫為60°±10°淬火池內(nèi)，使熱處理籠左右上下晃動(dòng)，冷卻后提出晾干水分，放入時(shí)效爐內(nèi)，時(shí)效爐爐溫為50°?80°，加熱1.5小時(shí)溫度至255°±5°，保溫5.5小時(shí)。采用此工藝生產(chǎn)的活塞，在常溫抗拉強(qiáng)度、高溫抗拉強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性、金相組織上都有明顯改善，滿足技術(shù)需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于活塞加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，特別涉及一種鋁合金M174+材質(zhì)活塞的熱處理工藝。

背景技術(shù)

活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)高溫高壓做高速直線運(yùn)動(dòng)，且不容易做到潤(rùn)滑，因此對(duì)活塞的材質(zhì)性能及幾何尺寸要求很高，隨著公司的發(fā)展，大功率的活塞生產(chǎn)在很快的加量，但目前對(duì)于大功率的活塞像活塞的成分、金相組織、抗拉力強(qiáng)度等還未達(dá)到良好的效果，這就需要更好的熱處理工藝進(jìn)行優(yōu)化。

M174+鋁合金屬于A1、Si、Cu、Mg系輕質(zhì)鋁合金，是一種質(zhì)量小、強(qiáng)度高、韌性好的復(fù)合材料。在活塞制造中應(yīng)用比較廣泛，在活塞毛坯成型后，熱處理工藝決定了各項(xiàng)指標(biāo)的孬好，因此正確熱處理工藝至關(guān)重要。常規(guī)處理方法：固溶500±5℃保溫3.5h，人工時(shí)效206℃保溫8h，材質(zhì)為M174+的活塞，常規(guī)的熱處理工藝在常溫抗拉強(qiáng)度、高溫抗拉強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性、金相組織上都不能滿足技術(shù)要求,在常規(guī)常溫下的抗拉強(qiáng)度只有275MPa左右，需探索新的熱處理工藝。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鋁合金M174+材質(zhì)活塞的熱處理工藝。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種鋁合金M174+材質(zhì)活塞的熱處理工藝，包含有如下步驟：

（1）把原材料裝入熔煉爐內(nèi)，加熱到680°-720°集中添加化學(xué)藥品,此溫度段，能是化學(xué)藥品充分發(fā)揮最大作用，是鋁液處理達(dá)到比較理想的狀態(tài)，使活塞的各項(xiàng)性能提高到最大化，特別是在金相組織均勻性和產(chǎn)品強(qiáng)度上。用龍鐘罩將藥品壓入鋁液中，并進(jìn)行攪拌，攪拌后，靜止10分鐘，用漏勺將鋁液表面的渣質(zhì)撈出，然后鋁液放至周轉(zhuǎn)包，由周轉(zhuǎn)包放至生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的保溫爐內(nèi)進(jìn)行二次化學(xué)藥品處理，用除氣車，用碳棒在攪拌的同時(shí)，向鋁液中沖入氮?dú)?，靜止撈渣。

（2）用不銹鋼杯勺，蕩開(kāi)鋁液表面的氧化皮，并在蕩開(kāi)氧化皮的位置，舀鋁液導(dǎo)入鑄造機(jī)活塞模具進(jìn)水口，進(jìn)行鑄造機(jī)澆注活塞毛坯。

（3）將活塞毛坯擺放在熱處理籠內(nèi)，裝入井式熱處理爐內(nèi)，從爐內(nèi)200°加熱3小時(shí)至520°±5°，保溫4小時(shí)，放入水溫為60°±10°淬火池內(nèi)，使熱處理籠左右上下晃動(dòng)，冷卻后提出晾干水分，放入時(shí)效爐內(nèi)，時(shí)效爐爐溫為50°-80°，加熱1.5小時(shí)溫度至255°±5°，保溫5.5小時(shí)。

進(jìn)一步的，所述化學(xué)藥品為清渣劑、精煉劑、鋁硅磷中間合金變質(zhì)劑。

進(jìn)一步的，所述清渣劑為：TC-LQJ1清渣劑，改變?cè)弯X液的潤(rùn)濕性，增加和鋁界面上的表面張力，使鋁難以潤(rùn)濕渣，在有攪動(dòng)的情況下，使鋁液和渣有效的分離，并使渣成為干性粉狀渣，有效的降低渣中的鋁含量，減少扒渣時(shí)帶出鋁液量，減少鋁的損失，增加經(jīng)濟(jì)效益。

進(jìn)一步的，所述精煉劑為：徐州利達(dá)精煉劑，清除鋁液內(nèi)部的氫和浮游的氧化夾渣，使鋁液更純凈，并兼有清渣劑的作用。

精煉劑中的部分組元在高溫下極易分解，生成的氣體易于氫反應(yīng)，且與夾渣吸附力強(qiáng)，并迅速?gòu)娜垠w中逸出。其它組元兼有清渣劑作用。

進(jìn)一步的，所述鋁硅磷中間合金變質(zhì)劑為：A1SP4.5鋁硅磷中間合金變質(zhì)劑，用于細(xì)化晶粒和改善組織以提高材料性能。