[發(fā)明專利]一種發(fā)動機活塞上鋁合金材料的制備工藝在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110229435.3 | 申請日： | 2021-03-02 |
| 公開（公告）號： | CN113088726A | 公開（公告）日： | 2021-07-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 笪宏飛;劉杰;蘭可 | 申請（專利權(quán)）人： | 安徽綠能技術(shù)研究院有限公司 |
| 主分類號： | C22C1/02 | 分類號： | C22C1/02;C22C1/06;C22C21/04;B22C9/22;C22B9/05;C22B21/06;F27D27/00 |
| 代理公司： | 合肥市元璟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34179 | 代理人： | 司志紅 |
| 地址： | 230000 安徽省合*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 發(fā)動機 活塞 鋁合金 材料 制備 工藝 | ||
本發(fā)明公開了一種發(fā)動機活塞上鋁合金材料的制備工藝，包括以下步驟：S1、將Al加入熔煉爐內(nèi)，加熱溫度為680?700℃，完全熔化后，使用攪拌裝置攪動，保溫30分鐘；S2、在熔煉爐內(nèi)加入鋁箔包裹的Si顆粒和高溫除渣劑，使用攪拌裝置攪拌并保溫2小時。本發(fā)明中，通過調(diào)整硅、銅和鎳的含量，充分發(fā)揮銅、鎳在鋁基體中的固溶強化作用和熱強作用，并使鋁合金熔融溶液保持較好的流動性，提高鋁合金的鑄造性能，同時降低鋁合金的線膨脹系數(shù)，提高鋁合金的高溫穩(wěn)定性，其中Cu、Ni和Al形成的金屬化合物Al4CuNi和Al6Cu3Ni，均勻的分布于Al基體中，有效增加鋁合金材料的高溫強度。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鋁合金材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動機活塞上鋁合金材料的制備工藝。
背景技術(shù)
目前，內(nèi)燃機尾氣的排放標準日益提高，內(nèi)燃機的額定值、燃油經(jīng)濟性和耐久性等指標不斷向強化方向發(fā)展，因此作為內(nèi)燃機傳遞動力的活塞的要求也越來越高，通常，衡量鋁合金活塞材料高溫性能的方法是測試其在360℃高溫的抗拉強度。
現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)公開了多種可以用于制造內(nèi)燃機活塞的鋁合金材料，例如，GB/T1173中公布的鋁合金代號為ZL109的鑄造鋁合金材料是目前活塞行業(yè)中最常用的材料，該材料在 360℃時的抗拉強度值約為70MPa，德國馬勒公司生產(chǎn)的 M142型鋁合金材料在360℃時的抗拉強度值約為80MPa，然而，以上兩種現(xiàn)有的鋁合金材料的高溫抗拉強度值較小，為改善鋁合金的高溫性能，需對鋁合金的制備工藝進行改進。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述背景技術(shù)中所提到的技術(shù)問題，而提出的一種發(fā)動機活塞上鋁合金材料的制備工藝。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
一種發(fā)動機活塞上鋁合金材料的制備工藝，所述鋁合金材料組成的質(zhì)量百分比為：Cu：0 .5％-0 .8％；Sc：0 .06％-0 .08％；Ti：0 .03％-0 .04％；Mn：0 .04％-0 .08％；Cr：0.12％- 0 .15％；Zn：0.16％-0 .26％；Ni：1.2％-2.1％；La：0 .02％-0.03％；Ce：0.01％-0 .04％；Si：22％-25％；Zr：0.04%-0.05%；Mg：0.8％-1.2％；余量為Al；
所述鋁合金材料的制備工藝包括以下步驟：
S1、將Al加入熔煉爐內(nèi)，加熱溫度為680-700℃，完全熔化后，使用攪拌裝置攪動，保溫30分鐘；
S2、在熔煉爐內(nèi)加入鋁箔包裹的Si顆粒和高溫除渣劑，使用攪拌裝置攪拌并保溫2小時；
S3、在熔煉爐的熔融溶液底部通入氮氣，通過熔煉爐內(nèi)的攪拌裝置攪動，將氮氣打成細小且分布均勻的小氣泡，氮氣氣泡從熔煉爐內(nèi)的熔融溶液底部上浮過程中，因氮氣氣泡內(nèi)的氫分壓為零，氣泡周圍的氫氣自動向氮氣氣泡內(nèi)擴散，從而將氫氣帶出熔融溶液，同時，熔融溶液內(nèi)的細小夾雜物，被上浮的氮氣氣泡帶離至液面，再被液面的高溫除渣劑吸附進入高溫除渣劑中，撈除高溫除渣劑后，熔融溶液得到凈化；
S4、以6-8℃/min的速率升溫至750-780℃，保溫1h后，在熔煉爐內(nèi)加入Ti、Mn、Cr、Ni、Sc、Cu，待完全溶解后，使用攪拌裝置攪動，保溫30分鐘，降溫到720℃，在熔煉爐內(nèi)加入Mg、Zn、Zr，使用攪拌裝置攪動，保溫30分鐘；
S5、在熔煉爐內(nèi)熔融溶液表面撒上覆蓋劑，向熔融溶液中加入用鋁箔包好的精煉劑，反應(yīng)完畢后扒凈浮渣；
S6、將熔融溶液升溫到800-860℃，加入變質(zhì)劑和La、Ce，混合攪拌反應(yīng)完畢后，向熔融溶液表面再撒覆蓋劑，靜置30分鐘，采用澆注模具澆注成活塞毛坯。
作為上述技術(shù)方案的進一步描述：
在步驟S5中，所述覆蓋劑為冰晶石、Na3AlF6、Na2SiF6、NaCl、KCl、CaF2、NaF2中的一種。
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