[發明專利]鋁合金活塞及其制備方法

在審

• 申請號: 202110360183.8
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113088768A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 蘭天;陳鳳嬌
• 申請（專利權）人: 安徽省恒泰動力科技有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;B23P15/10;C21D9/00;C22C1/02;C22F1/043;C25D11/06;C25D11/24;F02F3/00
• 代理公司: 合肥東信智谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34143
• 代理人: 李小霞

1.鋁合金活塞，其特征在于：由鋁合金制成，所述鋁合金由以下組分構成：Si為8.5％～10.5％、Cu為1％～1.8％、Ni為1％～1.5％、Mg為1.1％～1.6％、Fe為0.05％～0.1％、Mn為0.08％～0.18％、Zn為0.12％～0.25％、Cr為0.02％～0.08％、Ti為0.08％～0.14％，其余Al；所述鋁合金活塞的頂面設置有陶瓷膜。

2.權利要求1中所述鋁合金活塞的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1熔煉鑄錠

在溫度為700℃～800℃下熔煉，并在溫度為380℃～420℃下采用半連續鑄造方法制備得到圓柱形鑄錠；

S2擠壓成坯

先對S1中得到的鑄錠進行預熱，對預熱后的鑄錠采用反向擠壓法加工，得到中間料；

S3鍛造

先對S2中得到的中間料進行二次預熱；對預熱后的毛坯料進行鍛造，得到模壓毛坯料；

S4機加成型

對S3中得到的模壓毛坯料進行機械加工，得到活塞形體；

S5淬火

對S4中得到的活塞形體進行淬火，得到活塞模鍛件；

S6表面處理

對S5中制得的活塞模鍛件的活塞頂面進行微弧氧化表面處理，形成80-180μm的陶瓷膜；

S7封孔

對經過S6表面處理后的活塞模鍛件進行封孔處理，得到活塞成品。

3.根據權利要求2所述的鋁合金活塞，其特征在于：S2擠壓成坯中預熱溫度為350-450℃，預熱時間為4-6h。

4.根據權利要求2所述的鋁合金活塞，其特征在于：S3鍛造中二次預熱的溫度為450℃～480℃，預熱時間為1h～3h。

5.根據權利要求2所述的鋁合金活塞，其特征在于：S3鍛造中采用自由鍛工藝進行鍛造。

6.根據權利要求2所述的鋁合金活塞，其特征在于：S4機加成型中，將模壓毛坯料放到自動車床上，分別進行兩次粗車和一次精車，得到活塞形體。

7.根據權利要求2所述的鋁合金活塞，其特征在于：S5淬火中，先將活塞形體預熱至500℃，預熱時間3-5h，在50℃的水中反復升降20次，每次停留在水中時間為10秒，最后一次在水中停留15min后取出活塞形體，結束淬火，得到活塞模鍛件。

8.根據權利要求2所述的鋁合金活塞，其特征在于：S6表面處理中，將活塞模鍛件浸入電解液中，通電并保持電壓穩定在280V狀態30S，并快速升至480V保持電壓穩定至電流小于1A/dm²時結束表面處理步驟，活塞的頂面形成陶瓷膜。

9.根據權利要求8所述的鋁合金活塞，其特征在于：所述電解液包括以下組分：K₂SiO₃：6-8g/L，Na₂O₂：5-7g/L，NaF：0.2-1.5g/L，CH₃COONa：1.5-3.5g/L；電解液的pH值為10-12，溫度為25-30℃。

10.根據權利要求2所述的鋁合金活塞，其特征在于：S7封孔中，封孔液采用濃度為0.4g/mL的Na₂SiO₃溶液。