一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106191543A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610573231.0(22)申请日2016.07.20(71)申请人西安科技大学地址710054陕西省西安市雁塔中路58号(72)发明人宗学文宁楠张传伟(74)专利代理机构西安文盛专利代理有限公司61100代理人李中群(51)Int.Cl.C22C21/00(2006.01)B22D18/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法(57)摘要本发明公开了一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法，该汽车发动机缸盖的成型材料为由铝、锶或铝、锶、稀土原料制成的铝锶合金，其制备方法是将铝加入熔炼炉内加热融化得到铝溶液，精炼除气后采取密封法在铝溶液中加入上述比例的锶元素或锶元素和稀土，搅拌均匀得到混合铝锶溶液，之后对之进行铸造，获得汽车发动机缸盖成品。本发明的工艺配方简单合理、易于实施应用，由其获得的铝合金汽车发动机缸盖产品具有耐高温特性、热疲劳强度、散热性好以及制作成本低、使用寿命长等优点。CN106191543ACN106191543A权利要求书1/1页1.一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法，其特征在于：该汽车发动机缸盖的成型材料为铝锶合金，所述的铝锶合金由下述重量百分比的物质原料组成：铝55％～92％，锶7％～22％，稀土0～25％；用于制备该汽车发动机缸盖的方法包括下述步骤：1)熔炼：将铝加入熔炼炉内加热至790℃～1200℃融化得到铝溶液，精炼除气，使得溶液中氢气的含量降低到0.56％以下，之后采取密封法在铝溶液中加入上述比例的锶元素和稀土，搅拌均匀得到混合铝锶溶液；2)铸造：将混合铝锶溶液浇注入与汽车发动机缸盖形状、尺寸相适应的低压铸型腔内，期间的浇注温度是680℃～730℃，铸型腔的温度是370℃～510℃；借助于电磁泵在位于低压铸型腔下部的气密式浇注炉中产生出的压力，将混合铝锶液通过浇注通道自下而上完成充型及凝固过程，期间的压力值是0.005Mpa～0.01Mpa,加压时间是2～8min，由此获得汽车发动机缸盖成品。2.根据权利要求1所述的铝合金汽车发动机缸盖的制备方法，其特征在于：所述的铝锶合金由下述重量百分比的物质原料组成：铝81.6％～91.4％，锶8.6％～18.4％；用于制备该汽车发动机缸盖的方法包括下述步骤：1)熔炼：将铝加入熔炼炉内加热至790℃～1200℃融化得到铝溶液，精炼除气，使得溶液中氢气的含量降低到0.56％以下，之后采取密封法在铝溶液中加入上述比例的锶元素，搅拌均匀得到混合铝锶溶液；2)铸造：将混合铝锶溶液浇注入与汽车发动机缸盖形状、尺寸相适应的低压铸型腔内，期间的浇注温度是680℃～730℃，铸型腔的温度是370℃～510℃；借助于电磁泵在位于低压铸型腔下部的气密式浇注炉中产生出的压力，将混合铝锶液通过浇注通道自下而上完成充型及凝固过程，期间的压力值是0.005Mpa～0.01Mpa,加压时间是2～8min，由此获得汽车发动机缸盖成品。3.根据权利要求1所述的铝合金汽车发动机缸盖的制备方法，其特征在于：所述的铝锶合金由下述重量百分比的物质原料组成：铝55％～87.25％，锶7.75％～20％，稀土3.75～25％。2CN106191543A说明书1/4页一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法技术领域[0001]本发明属于金属材料制品的制备技术领域，涉及到一种铝合金加变质剂的材料制品的制备方法，具体涉及一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法。背景技术[0002]汽车发动机作为汽车的核心部件，其产品的材料性质影响到了汽车本身的使用性能，作为汽车发动机上重要部件的汽车发动机缸盖，它需要具有良好的耐高温特性。[0003]铝合金是一种较年轻的金属材料，在20世纪初才开始工业应用，而耐热高强铝合金则是1950～1980年代期间发展起来的。耐热高强铝合金适用于在400℃以下的热环境中长期承受较大的工作载荷，迄今在汽车发动机等领域已得到越来越多的应用。除了汽车发动机与高温燃气接触的部件之外，其余高温高压强动力部件，例如航空涡轮发动机，均可采用耐热高强铝合金铸造。[0004]由于铝合金在铸造过程中存在增铁、氧化和吸气三大问题，致使现有铝合金材料普遍存在有高温强度相对较低(250℃以上瞬时抗拉强度小于200Mpa，持续强度小于100Mpa)、配方成本高、铸造性能差、铸件合格率低、废品料及渣料回用性差等缺陷，造成包括汽车发动机缸盖在内的铸件制品的质量差、易变质、成本高、渣料处理流程长等问题。此外，近年来申报的一些耐热铝合金专利新配方中都含有造价昂贵的贵重元素如铂、钒、钴等，不仅制造成本高，而且铸造性能差、质量无法满足汽车