CN103451485A - 用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金 - Google Patents

用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金 Download PDF

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章玲敏
李道源
李国珍
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Abstract

本发明涉及硅作次主要成分的铝基合金领域,具体为一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金。一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al和Si,其特征是:各元素的质量百分比为:Si:5.5%~7.0%;Mg:0.20%~0.35%;Mn:0.40%~0.50%;Cu:3.3%~4.2%;Ni:0.12%~0.2%;Ti:0.16%~0.22%;Zn:0.70%~1.0%;Al:余量。本发明铸造性能好,浇铸时废品率低。

Description

用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金
技术领域
[0001] 本发明涉及硅作次主要成分的铝基合金领域,具体为一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造招娃合金。
背景技术
[0002] 汽车发动机的汽缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成,导热性能差,由于汽缸盖长期与高温高压燃气接触,需要承受很大的热负荷和机械负荷,但容易产生气孔、渗漏、变形等缺陷。而铝合金以其质量轻、耐腐蚀的特性而在航空、汽车领域得到广泛使用。铝合金的导热性好,强度高,有利于提高压缩比,铸造性能好,重量轻,可以减少油耗。但目前的铝合金,还存在着合金凝固速度慢的问题,使得铸造成品中由于收缩引起的孔隙率较大,影响铸件的机械性能。目前铝硅合金机械性能指标为:抗拉强度190MPa,布氏硬度82.8(5/250,即用直径5mm的钢球,在2450N合250kgf的试验载荷作用下测得的布氏硬度值),延伸率
1.5%。
发明内容
[0003]为了克服现有技术的缺陷,提供一种的收缩速度快、铸件机械性能高的铸铝合金,本发明公开了一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造招娃合金。
[0004] 本发明通过如下技术方案达到发明目的:
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al和Si,其特征是:
还包括Mg、Mn、Cu、N1、Ti和Zn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 5.5 -7.0
Mg 0.20 -0.35
Mn 0.40 -0.50
Cu 3.3 -4.2
Ni 0.12 -0.2
Ti 0.16 -0.22
Zn 0.70 -1.0
Al 余量。
[0005] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0006] 所述的用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,其特征是:还包括Fe、Pb和Sn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 5.5 -7.0
Mg 0.20 -0.35
Mn 0.40 -0.50Cu 3.3 -4.2
Ni 0.12 -0.2
Ti 0.16 -0.22
Zn 0.70 -1.0
Fe ≤0.45
Pb ≤ 0.1
Sn ≤ 0.1
Al 余量。
[0007] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0008] 本发明的机械性能指标如下:
抗拉强度σ b:218MPa ;
布氏硬度 HB:87.2 (5/250);
延伸率δ S:2.0%。
[0009] 和现有技术比较,σ b增加15%,HB增加5%,δ S增加33%。
[0010] 本发明的有益效果是:铸造性能好,浇铸时废品率低,是取代灰铸铁或合金铸铁的新型材料。
具体实施方式
[0011] 以下通过具体实施例进一步说明本发明。
[0012] 实施例1
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、Ti和Zn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 5.5
Mg 0.2
Mn 0.4
Cu 3.3
Ni 0.12
Ti 0.16
Zn 0.7
Al 余量。
[0013] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0014] 实施例2
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、Ti和Zn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 5.65
Mg 0.215
Mn 0.41Cu 3.39
Ni 0.128
Ti 0.166
Zn 0.73
Al 余量。
[0015] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0016] 实施例3
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、Ti和Zn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量 百分比%
Si 5.8
Mg 0.23
Mn 0.42
Cu 3.48
Ni 0.136
Ti 0.172
Zn 0.76
Al 余量。
[0017] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0018] 实施例4
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、Ti和Zn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 5.95
Mg 0.245
Mn 0.43
Cu 3.57
Ni 0.144
Ti 0.178
Zn 0.79
Al 余量。
[0019] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0020] 实施例5
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、Ti和Zn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 6.1
Mg 0.26
Mn 0.44Cu 3.66
Ni 0.152
Ti 0.184
Zn 0.82
Al 余量。
[0021] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0022] 实施例6
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、Ti和Zn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 6.25
Mg 0.275
Mn 0.45
Cu 3.75
Ni 0. 16
Ti 0.19
Zn 0.85
Al 余量。
[0023] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0024] 实施例7
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、Ti和Zn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 6.4
Mg 0.29
Mn 0.46
Cu 3.84
Ni 0.168
Ti 0.196
Zn 0.88
Al 余量。
[0025] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0026] 实施例8
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、Ti和Zn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 6.55
Mg 0.305
Mn 0.47Cu 3.93
Ni 0.176
Ti 0.202
Zn 0.91
Al 余量。
[0027] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0028] 实施例9
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、Ti和Zn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 6.7
Mg 0.32 Mn 0.48
Cu 4.02
Ni 0.184
Ti 0.208
Zn 0.94
Al 余量。
[0029] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0030] 实施例10
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、Ti和Zn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 6.85
Mg 0.335
Mn 0.49
Cu 4.11
Ni 0.192
Ti 0.214
Zn 0.97
Al 余量。
[0031] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0032] 实施例11
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、Ti和Zn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 7
Mg 0.35
Mn 0.5Cu 4.2
Ni 0.2
Ti 0.22
Zn I
Al 余量。
[0033] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0034] 实施例12
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、T1、Zn、Fe、
Pb和Sn,各元素的质量百分比为: 元素名称 质量百分比%
Si 5.5
Mg 0.2
Mn 0.4
Cu 3.3
Ni 0.12
Ti 0.16
Zn 0.7
Fe 0.01
Pb 0.005
Sn 0.005
Al 余量。
[0035] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0036] 实施例13
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、T1、Zn、Fe、
Pb和Sn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 5.65
Mg 0.215
Mn 0.41
Cu 3.39
Ni 0.128
Ti 0.166
Zn 0.73
Fe 0.045
Pb 0.01
Sn 0.01
Al 余量。
[0037] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0038] 实施例14一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、T1、Zn、Fe、
Pb和Sn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 5.8
Mg 0.23
Mn 0.42
Cu 3.48 Ni 0.136
Ti 0.172
Zn 0.76
Fe 0.09
Pb 0.02
Sn 0.02
Al 余量。
[0039] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0040] 实施例15
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、T1、Zn、Fe、
Pb和Sn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 5.95
Mg 0.245
Mn 0.43
Cu 3.57
Ni 0.144
Ti 0.178
Zn 0.79
Fe 0.135
Pb 0.03
Sn 0.03
Al 余量。
[0041] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0042] 实施例16
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、T1、Zn、Fe、
Pb和Sn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 6.1
Mg 0.26
Mn 0.44
Cu 3.66Ni 0.152
Ti 0.184
Zn 0.82
Fe 0.18
Pb 0.04
Sn 0.04
Al 余量。
[0043] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0044] 实施例17
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、T1、Zn、Fe、
Pb和Sn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 6.25
Mg 0.275
Mn 0.45
Cu 3.75
Ni 0.16
Ti 0.19
Zn 0.85
Fe 0.225
Pb 0.05
Sn 0.05
Al 余量。
[0045] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0046] 实施例18
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、T1、Zn、Fe、
Pb和Sn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 6.4
Mg 0.29
Mn 0.46
Cu 3.84
Ni 0.168
Ti 0.196
Zn 0.88
Fe 0.27
Pb 0.06
Sn 0.06
Al 余量。[0047] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0048] 实施例19
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、T1、Zn、Fe、Pb和Sn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 6.55
Mg 0.305
Mn 0.47
Cu 3.93
Ni 0.176
Ti 0.202
Zn 0.91
Fe 0.315 Pb 0.07
Sn 0.07
Al 余量。
[0049] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0050] 实施例20
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、T1、Zn、Fe、Pb和Sn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 6.7
Mg 0.32
Mn 0.48
Cu 4.02
Ni 0.184
Ti 0.208
Zn 0.94
Fe 0.36
Pb 0.08
Sn 0.08
Al 余量。
[0051] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0052] 实施例21
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、T1、Zn、Fe、Pb和Sn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 6.85
Mg 0.335Mn 0.49
Cu 4.11
Ni 0.192
Ti 0.214
Zn 0.97
Fe 0.405
Pb 0.09
Sn 0.09
Al 余量。
[0053] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。
[0054] 实施例22
一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al、S1、Mg、Mn、Cu、N1、T1、Zn、Fe、
Pb和Sn,各元素的质量百分比为:
元素名称 质量百分比%
Si 7
Mg 0.35
Mn 0.5
Cu 4.2
Ni 0.2
Ti 0.22
Zn 1
Fe 0.45
Pb 0.1
Sn 0.1
Al 余量。
[0055] 除上述各元素外,其他杂质的含量不超过0.05%。

Claims (2)

1.一种用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,包括Al和Si,其特征是: 还包括Mg、Mn、Cu、N1、Ti和Zn,各元素的质量百分比为: 元素名称质量百分比% Si 5.5 -7.0 Mg 0.20 -0.35 Mn 0.40 -0.50 Cu 3.3 -4.2 Ni 0.12 -0.2 Ti 0.16 -0.22 Zn 0.70 -1.0 Al 余量。
2.如权利要求1所述的用于汽车发动机汽缸缸盖的铸造铝硅合金,其特征是:还包括Fe, Pb和Sn,各元素的质量百分比为: 元素名称质量百分比% Si 5.5 -7.0 Mg 0.20 -0.35 Mn 0.40 -0.50 Cu 3.3 -4.2 Ni 0.12 -0.2 Ti 0.16 -0.22 Zn 0.70 -1.0 Fe < 0.45 Pb < 0.1 Sn < 0.1 Al 余量。
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