一种用于铸造发动机缸盖的铝合金及其制备方法.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CN106086490A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610720595.7(22)申请日2016.08.25(71)申请人重庆长安汽车股份有限公司地址400023重庆市江北区建新东路260号(72)发明人何平项正波高亮李文仲(74)专利代理机构重庆华科专利事务所50123代理人徐先禄(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C1/06(2006.01)C22C21/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种用于铸造发动机缸盖的铝合金及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种用于铸造发动机缸盖的铝合金，铝合金成分的质量百分比为：6.5-7.5%的Si，0.25-0.45%的Mg，≤0.17%的Fe，0.08-0.25%的Ti，0.005-0.015%的Sr，其余为Al。本发明还涉及这种铝合金的制备方法，包括按上述成分要求备料；在坩埚炉中的纯铝锭、纯硅加热到760±10℃熔化；将纯镁、铝钛中间合金用钟罩压入铝、硅溶液底部，并将温度控制在810-860℃之间进行合金化；待合金化完成后，将温度控制在740±10℃之间，加入铝锶中间合金AlSr；通高纯氮气进行除气；同时，加入覆盖剂；静置后扒渣；将合金液浇入预热的模具中，得到用于铸造发动机缸盖的铝合金。本发明经T6热处理后，抗拉强度达到305-325MPa，屈服强度达到240-260MPa，硬度达到90-110HBS，延伸率达到6%；强度、韧性均能够满足发动机缸盖产品性能要求。CN106086490ACN106086490A权利要求书1/1页1.一种用于铸造发动机缸盖的铝合金，其特征是，铝合金成分的质量百分比为：6.5-7.5%的Si，0.25-0.45%的Mg，≤0.17%的Fe，0.08-0.25%的Ti，0.005-0.015%的Sr，其余为Al。2.如权利要求1所述一种用于铸造发动机缸盖的铝合金的制备方法，其特征是，包括以下步骤：第一步，按上述成分的质量百分比要求准备纯铝锭（工业纯铝）、纯硅、纯镁、铝钛中间合金、铝锶中间合金；第二步，在坩埚炉中加入第一步中配好的纯铝锭、纯硅加热到760±10℃熔化；第三步，待所加的纯铝锭、纯硅全部熔化完成后，将第一步中准备好的纯镁、铝钛中间合金用钟罩压入铝、硅溶液底部，并将温度控制在810-860℃之间进行合金化；第四步，待合金化完成后，将温度控制在740±10℃之间，加入第一步中准备好的铝锶中间合金AlSr，作为变质剂；第五步，通入纯度不小于99.997%的高纯氮气进行除气，除气时间为20-30min；同时，按合金液重量的0.2-0.5%加入覆盖剂；第六步，通气完成后，静置10-15min后扒渣；第七步，将合金液浇入预热的模具中，冷却后取出，得到用于铸造发动机缸盖的铝合金。2CN106086490A说明书1/4页一种用于铸造发动机缸盖的铝合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及铝合金材料，具体涉及一种用于铸造发动机缸盖的铝合金及其制备方法。特别是具有优良机械性能（高强度、高韧性）的铝合金材料。背景技术[0002]目前，各公司在生产汽车发动机缸盖产品时，其熔炼、浇铸、热处理等生产设备的差异性，采用的铸造、热处理工艺参数具有各自的使用体系；且不同公司在缸盖产品结构设计时对材料性能要求不一致，所以，各公司使用的铝合金材料均是在通用材料牌号的基础上进行优化设计，形成专用材料牌号。[0003]随着发动机TC（涡轮增压技术）、GDI（汽油机直喷技术）、VVT（发动机可变气门正时技术）等新技术的集成应用，缸盖产品结构设计越来越复杂，铸造工艺性难度系数增大；缸盖底面和燃烧室面对铝合金材料性能的要求为高强度、高韧性，且需要对屈服强度提出具体数值要求，即抗拉强度保持在＞300MPa、屈服强度保持在＞240MPa水平的同时，延伸率须达到6%。AC4CH是发动机缸盖常用的铝合金材料，其主要成分为Si6.5-7.5%，Mg0.25-0.45%，Fe≤0.20%；但是，其经过T6热处理后，抗拉强度＞250MPa，延伸率达5%，对屈服强度没有要求；该材料无法满足TC、GDI、VVT等新技术集成的缸盖产品设计性能要求。[0004]CN103540812A公开了“一种发动机缸盖用铝合金材料及其制备方法”，其中发动机缸盖用铝合金材料的组成按质量百分比构成为：Si7.5%，Mg0.35%，Cu0.5-1.5%，Ni0.7-2.3%，Mn0.2-0.8%，Fe0.3-0.9%，余量为Al。其制备方法，按以下步骤操作：按配比量称取工业纯铝、结晶硅、纯镍、Al-Cu50%中间合金、Al-Fe20%中间合金以及Al-Mn15%中间合金