用于制造发动机部件的方法，发动机部件以及铝合金的应用.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CN111945038A(43)申请公布日2020.11.17(21)申请号202010414991.3F02F3/00(2006.01)(22)申请日2020.05.15(30)优先权数据102019207188.02019.05.16DE102020205193.32020.04.23DE(71)申请人马勒国际有限公司地址德国斯图加特(72)发明人约阿希姆·舒尔茨安德烈亚斯·西格-范尼尔克里斯蒂安娜·塞尔兹奈(74)专利代理机构北京汇信合知识产权代理有限公司11335代理人李宏悦(51)Int.Cl.C22C21/02(2006.01)权利要求书4页说明书7页(54)发明名称用于制造发动机部件的方法，发动机部件以及铝合金的应用(57)摘要本发明涉及一种用于制造发动机部件，尤其是内燃机的活塞，的方法，在其中通过重力压铸法铸造铝合金。本发明还涉及一种至少部分地由铝合金构成的发动机部件，并且涉及该合金在制造发动机部件中的应用。CN111945038ACN111945038A权利要求书1/4页1.一种制造发动机部件，尤其是内燃机活塞，的方法，在其中铝合金依靠重力压铸法铸造，其中所述铝合金由以下合金元素组成：以及，作为平衡，铝和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝合金由以下合金元素组成：以及，作为平衡，铝和不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝合金由以下合金元素组成：2CN111945038A权利要求书2/4页以及，作为平衡，铝和不可避免的杂质。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝合金由以下合金元素组成：以及，作为平衡，铝和不可避免的杂质。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝合金由以下合金元素组成：3CN111945038A权利要求书3/4页以及，作为平衡，铝和不可避免的杂质。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述铝合金由以下合金元素组成：特别优选由以下合金元素组成的铝合金：以及，作为平衡，铝和不可避免的杂质。7.一种发动机部件，尤其是内燃机活塞，其至少部分地由铝合金构成，其特征在于，所述铝合金由以下合金元素组成：4CN111945038A权利要求书4/4页以及，作为平衡，铝和不可避免的杂质。8.铝合金在制备发动机部件，尤其是内燃机活塞，中的应用，其特征在于，所述铝合金由以下合金元素组成：以及，作为平衡，铝和不可避免的杂质。5CN111945038A说明书1/7页用于制造发动机部件的方法，发动机部件以及铝合金的应用技术领域[0001]本发明涉及一种用于制造发动机部件，尤其是内燃机的活塞，的方法，在其中通过重力压铸法铸造铝合金。本发明还涉及一种至少部分地由铝合金构成的发动机部件，并且涉及该合金在制造发动机部件中的应用。背景技术[0002]在汽车工业和其他主要涉及内燃机的工业分支中，需要最大限度地提高发动机的性能和效率，并尽量减少发动机的磨损。活塞是发动机发展的一个重要因素。目的是为了在更高的燃烧压力和燃烧温度下使用活塞。实现这一目标的一种方法是使用更高效和更高性能的材料。[0003]内燃机中的活塞合金具有高热稳定性和强度以及低重量是至关重要的。由于对低重量的要求，所考虑的合金主要是铝合金。由于铝具有低熔点和低强度的特点，其微结构形态、化学组成和高热稳定性的相的形成起到了主要作用。当然，也有必要考虑氧化缺陷和气孔，并使其尽可能小，因为这些缺陷和气孔会对活塞的使用寿命产生不利影响。[0004]一种合适的材料必须在热机械抗疲劳性(TFR)和高循环动态强度(HCDS)两方面进行优化。为了优化TFR，目标必须始终是材料的非常精细的微观结构。精细的微观结构降低了在相对较大的相(原生硅沉淀和其他金属间沉淀)中形成微塑性和微裂纹的风险，因此也降低了裂纹发生和裂纹扩展的风险。在TFR应力作用下，微塑性或微裂纹出现在相对较大的初生相(特别是初生硅沉淀)中，这将大大缩短活塞材料的使用寿命。关于延长寿命，已知应尽量减少这些初生相。[0005]在用于制造活塞的重力压铸中，存在一个可引入合金元素的浓度上限，超过该上限会降低合金的可铸造性或使铸造变得不可能。此外，在强度增加元素(例如镍和铁)的浓度过高时，会形成大的片状金属间相，其大大降低了抗疲劳性。[0006]EP0924310B1描述了一种用于制造活塞，特别是内燃机活塞，的铝硅合金。该铝硅合金具有以下成分：10.5％至13.5％重量百分比的硅，2.0％至小于4.0％重量百分比的铜，0.8％至1.5％重量百分比的镁，0.5％至2.0％重量百分比的镍，0.3％至0.9％重量百分比的钴，至少20ppm重量的磷，以及或者至少0.005％至0.2％重量百分比的钛或