CN105543585B - 一种发动机机体用压铸铝合金及其生产方法 - Google Patents
一种发动机机体用压铸铝合金及其生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105543585B CN105543585B CN201610054887.1A CN201610054887A CN105543585B CN 105543585 B CN105543585 B CN 105543585B CN 201610054887 A CN201610054887 A CN 201610054887A CN 105543585 B CN105543585 B CN 105543585B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alloy
- aluminium alloy
- temperature
- time
- engine body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/026—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/06—Making non-ferrous alloys with the use of special agents for refining or deoxidising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
本发明公开了一种发动机机体用压铸铝合金,其组分及各组分的质量百分比为:Si3.6~6.0%、Mg2.2~2.9%、Cu0.9~1.3%、Mn0.6~1.1%、Sr0.05~0.11%、Zn0.11~0.23%、Ga0.05~0.07%、Ce0.03~0.05%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。其生产方法包括熔化、精炼、静置、压铸、固溶淬火处理和时效处理。本发明使铝合金在抗拉强度、屈服强度都有大幅提升,且韧性大、抗压性能好,还具有良好的耐腐蚀性,可以满足发动机机体的要求。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金加工领域,特别是一种发动机机体用压铸铝合金及其生产方法。
背景技术
近20年来,世界性能源问题变得越来越严重,这使得减轻汽车自重、降低油耗成了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。据有关数据介绍,汽车重量每减少50kg,每升燃油行驶的距离可增加2km;汽车重量每减轻1%,燃油消耗下降0.6%~1%。铝具有密度小、耐蚀性好等特点,且铝合金的塑性优良,铸、锻、冲压工艺均适用,最适合汽车零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较,铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料;有资料表明,用铝合金结构代替传统钢结构,可使汽车质量减轻30%~40%,制造发动机可减轻30%,制造车轮可减轻50%。采用铝合金是汽车轻量化及环保、节能、提速和运输高效的重要途径之一。
发动机的气缸体和缸盖均要求材料的导热性能好、抗腐蚀能力强,而铝合金在这些方面具有非常突出的优势;但铝合金与钢结构相比,在强度方面有所欠缺,因此,提高铝合金材料的强度、硬度成为研究的重点。
发明内容
本发明提供了一种发动机机体用压铸铝合金及其生产方法,使铝合金具有优良的机械性能,能广泛应用于发动机的缸体、框架、油缸等构件上。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种发动机机体用压铸铝合金,其组分及各组分的质量百分比为:Si3.6~6.0%、Mg2.2~2.9%、Cu0.9~1.3%、Mn0.6~1.1%、Sr0.05~0.11%、Zn0.11~0.23%、Ga0.05~0.07%、Ce0.03~0.05%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
优选的,所述发动机机体用压铸铝合金的组分及各组分的质量百分比为:Si4.9%、Mg2.4%、Cu1.1%、Mn0.8%、Sr0.09%、Zn0.19%、Ga 0.06%、Ce0.04%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
一种发动机机体用压铸铝合金的生产方法,包括以下步骤:
(1)熔化:先将纯铝、纯镁、铝硅合金加入熔炼炉中,加热至730~750℃并搅拌使合金完全熔化,然后加入电解铜、铝锰合金、铝锌合金和镁锶合金,继续升温至770~780℃,待合金元素全部熔化后得铝合金熔液;
(2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至750~770℃,喷入精炼剂进行精炼处理,精炼完成后静置5~10min,将铝合金熔液的表面渣扒出,然后升温至750-760℃,加入细化剂和铝镓合金、铝铈合金,通入氩气进行除气精炼,除气时间为12~16min,除气完毕检验铝合金熔液成分,待检验合格后进行第二次扒渣,完成精炼过程;
(3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置,待铝合金熔液温度降至690~710℃;
(4)压铸:将模具的型腔预热至220~230℃,再将步骤(3)处理后的铝合金熔液后压射到模具的型腔中,其中充型开始时的熔液流速为0.26~0.30m/s、铸造压力为30~35MPa,充型率超过60%后,提高熔液的流速至1.7~1.9m/s、铸造压力为55~60MPa,直至充型压铸结束;
(5)固溶淬火处理:淬火加热温度为520~530℃,淬火保温时间为50~60min,淬火转移时间≤28s,淬火后停放时间为3.5h;
(6)一级时效处理,温度为180~190℃,时间为5h;二级时效处理,温度为70~80℃,时间为3h;完成后得压铸铝合金成品。
本发明具有以下优点:
(1)通过Al、Mg、Si等元素的合理配比,并特别添加了Ga、Ce元素,使铝合金具有优良的加工性能和较高的导热系数,且获得致密度高的铝合金组织,提高了铝合金的机械性能;
(2)选择了适当的熔炼和热处理工艺参数,使铝合金在抗拉强度、屈服强度都有大幅提升,且韧性大、抗压性能好,还具有良好的耐腐蚀性,可以满足发动机机体的要求。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围和应用范围不限于以下实施例:
实施例1
一种发动机机体用压铸铝合金,其组分及各组分的质量百分比为:Si4.9%、Mg2.4%、Cu1.1%、Mn0.8%、Sr0.09%、Zn0.19%、Ga 0.06%、Ce0.04%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
上述发动机机体用压铸铝合金的生产方法,包括以下步骤:
(1)熔化:先将纯铝、纯镁、铝硅合金加入熔炼炉中,加热至730~750℃并搅拌使合金完全熔化,然后加入电解铜、铝锰合金、铝锌合金和镁锶合金,继续升温至770~780℃,待合金元素全部熔化后得铝合金熔液;
(2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至750~770℃,喷入精炼剂进行精炼处理,精炼完成后静置5~10min,将铝合金熔液的表面渣扒出,然后升温至750-760℃,加入细化剂和铝镓合金、铝铈合金,通入氩气进行除气精炼,除气时间为12~16min,除气完毕检验铝合金熔液成分,待检验合格后进行第二次扒渣,完成精炼过程;
(3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置,待铝合金熔液温度降至690~710℃;
(4)压铸:将模具的型腔预热至220~230℃,再将步骤(3)处理后的铝合金熔液后压射到模具的型腔中,其中充型开始时的熔液流速为0.26~0.30m/s、铸造压力为30~35MPa,充型率超过60%后,提高熔液的流速至1.7~1.9m/s、铸造压力为55~60MPa,直至充型压铸结束;
(5)固溶淬火处理:淬火加热温度为520~530℃,淬火保温时间为50~60min,淬火转移时间≤28s,淬火后停放时间为3.5h;
(6)一级时效处理,温度为185℃,时间为5h;二级时效处理,温度为75℃,时间为3h;完成后得压铸铝合金成品。
采用上述方法制得的铝合金,在室温下测试其性能:拉伸强度为340MPa,屈服强度为229MPa,延伸率为15.1%;另外测得其导热系数为273W/m·K。
实施例2
一种发动机机体用压铸铝合金,其组分及各组分的质量百分比为:Si3.6%、Mg2.2%、Cu0.9%、Mn0.6%、Sr0.05%、Zn0.11%、Ga0.05%、Ce0.03%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
(1)熔化:先将纯铝、纯镁、铝硅合金加入熔炼炉中,加热至730~750℃并搅拌使合金完全熔化,然后加入电解铜、铝锰合金、铝锌合金和镁锶合金,继续升温至770~780℃,待合金元素全部熔化后得铝合金熔液;
(2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至750~770℃,喷入精炼剂进行精炼处理,精炼完成后静置5~10min,将铝合金熔液的表面渣扒出,然后升温至750-760℃,加入细化剂和铝镓合金、铝铈合金,通入氩气进行除气精炼,除气时间为12~16min,除气完毕检验铝合金熔液成分,待检验合格后进行第二次扒渣,完成精炼过程;
(3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置,待铝合金熔液温度降至690~710℃;
(4)压铸:将模具的型腔预热至220~230℃,再将步骤(3)处理后的铝合金熔液后压射到模具的型腔中,其中充型开始时的熔液流速为0.26~0.30m/s、铸造压力为30~35MPa,充型率超过60%后,提高熔液的流速至1.7~1.9m/s、铸造压力为55~60MPa,直至充型压铸结束;
(5)固溶淬火处理:淬火加热温度为520~530℃,淬火保温时间为50~60min,淬火转移时间≤28s,淬火后停放时间为3.5h;
(6)一级时效处理,温度为180℃,时间为5h;二级时效处理,温度为70℃,时间为3h;完成后得压铸铝合金成品。
采用上述方法制得的铝合金,在室温下测试其机械性能:拉伸强度为290MPa,屈服强度为202MPa,延伸率为13.9%;另外测得其导热系数为252W/m·K。
实施例3
一种发动机机体用压铸铝合金,其组分及各组分的质量百分比为:Si6.0%、Mg2.9%、Cu1.3%、Mn1.1%、Sr0.11%、Zn0.23%、Ga0.07%、Ce0.05%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
(1)熔化:先将纯铝、纯镁、铝硅合金加入熔炼炉中,加热至730~750℃并搅拌使合金完全熔化,然后加入电解铜、铝锰合金、铝锌合金和镁锶合金,继续升温至770~780℃,待合金元素全部熔化后得铝合金熔液;
(2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至750~770℃,喷入精炼剂进行精炼处理,精炼完成后静置5~10min,将铝合金熔液的表面渣扒出,然后升温至750-760℃,加入细化剂和铝镓合金、铝铈合金,通入氩气进行除气精炼,除气时间为12~16min,除气完毕检验铝合金熔液成分,待检验合格后进行第二次扒渣,完成精炼过程;
(3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置,待铝合金熔液温度降至690~710℃;
(4)压铸:将模具的型腔预热至220~230℃,再将步骤(3)处理后的铝合金熔液后压射到模具的型腔中,其中充型开始时的熔液流速为0.26~0.30m/s、铸造压力为30~35MPa,充型率超过60%后,提高熔液的流速至1.7~1.9m/s、铸造压力为55~60MPa,直至充型压铸结束;
(5)固溶淬火处理:淬火加热温度为520~530℃,淬火保温时间为50~60min,淬火转移时间≤28s,淬火后停放时间为3.5h;
(6)一级时效处理,温度为190℃,时间为5h;二级时效处理,温度为80℃,时间为3h;完成后得压铸铝合金成品。
采用上述方法制得的铝合金,在室温下测试其机械性能:拉伸强度为331MPa,屈服强度为227MPa,延伸率为15.1%;另外测得其导热系数为270W/m·K。
Claims (2)
1.一种发动机机体用压铸铝合金,其特征在于:
所述铝合金的组分及各组分的质量百分比为:Si3.6~6.0%、Mg2.2~2.9%、Cu0.9~1.3%、Mn0.6~1.1%、Sr0.05~0.11%、Zn0.11~0.23%、Ga0.05~0.07%、Ce0.03~0.05%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al;
所述发动机机体用压铸铝合金的制备方法包括以下步骤:
(1)熔化:先将纯铝、纯镁、铝硅合金加入熔炼炉中,加热至730~750℃并搅拌使合金完全熔化,然后加入电解铜、铝锰合金、铝锌合金和镁锶合金,继续升温至770~780℃,待合金元素全部熔化后得铝合金熔液;
(2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至750~770℃,喷入精炼剂进行精炼处理,精炼完成后静置5~10min,将铝合金熔液的表面渣扒出,然后升温至750-760℃,加入细化剂和铝镓合金、铝铈合金,通入氩气进行除气精炼,除气时间为12~16min,除气完毕检验铝合金熔液成分,待检验合格后进行第二次扒渣,完成精炼过程;
(3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置,待铝合金熔液温度降至690~710℃;
(4)压铸:将模具的型腔预热至220~230℃,再将步骤(3)处理后的铝合金熔液后压射到模具的型腔中,其中充型开始时的熔液流速为0.26~0.30m/s、铸造压力为30~35MPa,充型率超过60%后,提高熔液的流速至1.7~1.9m/s、铸造压力为55~60MPa,直至充型压铸结束;
(5)固溶淬火处理:淬火加热温度为520~530℃,淬火保温时间为50~60min,淬火转移时间≤28s,淬火后停放时间为3.5h;
(6)一级时效处理,温度为180~190℃,时间为5h;二级时效处理,温度为70~80℃,时间为3h;完成后得压铸铝合金成品。
2.根据权利要求1所述的发动机机体用压铸铝合金,其特征在于:
所述铝合金的组分及各组分的质量百分比为:Si4.9%、Mg2.4%、Cu1.1%、Mn0.8%、Sr0.09%、Zn0.19%、Ga 0.06%、Ce0.04%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610054887.1A CN105543585B (zh) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | 一种发动机机体用压铸铝合金及其生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610054887.1A CN105543585B (zh) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | 一种发动机机体用压铸铝合金及其生产方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105543585A CN105543585A (zh) | 2016-05-04 |
CN105543585B true CN105543585B (zh) | 2017-09-19 |
Family
ID=55823140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610054887.1A Expired - Fee Related CN105543585B (zh) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | 一种发动机机体用压铸铝合金及其生产方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105543585B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110527871B (zh) * | 2018-05-25 | 2022-02-08 | 比亚迪股份有限公司 | 一种压铸铝合金及其制备方法和应用 |
CN114351018B (zh) * | 2021-12-31 | 2022-12-06 | 广西平果铝合金精密铸件有限公司 | 一种高强度压铸铝合金、生产方法及其在制造进气管中的应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB650905A (en) * | 1948-07-15 | 1951-03-07 | Rolls Royce | Aluminium alloy |
CN103725938A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-04-16 | 余姚市吴兴铜业有限公司 | 一种高性能铝合金汽车部件 |
CN104195392A (zh) * | 2014-10-03 | 2014-12-10 | 田丽 | 一种超高强度高韧性耐磨铝合金材料 |
CN105088033A (zh) * | 2014-05-08 | 2015-11-25 | 比亚迪股份有限公司 | 一种铝合金及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4187018B2 (ja) * | 2006-07-03 | 2008-11-26 | 株式会社豊田中央研究所 | 耐リラクセーション特性に優れた鋳造アルミニウム合金とその熱処理方法 |
-
2016
- 2016-01-27 CN CN201610054887.1A patent/CN105543585B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB650905A (en) * | 1948-07-15 | 1951-03-07 | Rolls Royce | Aluminium alloy |
CN103725938A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-04-16 | 余姚市吴兴铜业有限公司 | 一种高性能铝合金汽车部件 |
CN105088033A (zh) * | 2014-05-08 | 2015-11-25 | 比亚迪股份有限公司 | 一种铝合金及其制备方法 |
CN104195392A (zh) * | 2014-10-03 | 2014-12-10 | 田丽 | 一种超高强度高韧性耐磨铝合金材料 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105543585A (zh) | 2016-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105695812B (zh) | 一种发动机机体用压铸铝合金及其生产工艺 | |
CN110029250A (zh) | 高延伸率耐热铸造铝合金及其压力铸造制备方法 | |
CN104726753A (zh) | 一种门窗用铝合金型材的制备方法 | |
CN103146962B (zh) | 汽车车身用高性能压铸铝合金及其制备方法 | |
CN102943193A (zh) | 硬质铝合金铸锭的精粒细化加工工艺 | |
CN106566935B (zh) | 一种液态模锻铝合金及其制备方法 | |
CN103103399B (zh) | 一种稳定性好的铝合金型材的熔炼制备方法 | |
CN102796925A (zh) | 一种压力铸造用的高强韧压铸铝合金 | |
CN103103413A (zh) | 一种高强度铝合金型材的熔炼制备方法 | |
CN103014463A (zh) | 抗疲劳铝合金发泡模铸件的加工工艺 | |
CN105671371A (zh) | 一种合金模具的制造工艺 | |
CN104532036B (zh) | 一种采用汽车废铝件再生挤压铸造专用铝合金的制备方法 | |
CN103266243A (zh) | 微型车结构件低压铸造用高性能铝合金及其制备方法 | |
CN105603270B (zh) | 一种发动机构件用压铸铝合金及其生产方法 | |
CN103103401A (zh) | 一种抗屈服铝合金型材的熔炼制备方法 | |
CN108707790A (zh) | 一种高强铸造铝合金 | |
CN112695230A (zh) | 一种高延伸率耐热铝合金车用零件及其制备方法 | |
CN107447144A (zh) | 一种耐热稀土铝合金及其制备方法 | |
CN103103415B (zh) | 一种铝合金型材的熔炼制备方法 | |
CN105543585B (zh) | 一种发动机机体用压铸铝合金及其生产方法 | |
CN108950325A (zh) | 一种高强度铝合金材料及其生产工艺 | |
CN108746508A (zh) | 一种多合金缸盖的生产工艺 | |
CN105401005A (zh) | 一种Al-Si合金材料及其生产方法 | |
CN103103400A (zh) | 一种抗断裂铝合金型材的熔炼制备方法 | |
CN104550820A (zh) | A356铝合金高真空压铸工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180517 Address after: 321300 second Yinchuan East Road, Yongkang Economic Development Zone, Jinhua, Zhejiang, second Patentee after: ZHEJIANG TAILONG TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 531400 Road 5, Pingguo Industrial Zone, Baise, the Guangxi Zhuang Autonomous Region. Patentee before: GUANGXI PINGGUO ALUMINIUM ALLOY PRECISION CASTING CO.,LTD. |
|
TR01 | Transfer of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170919 Termination date: 20220127 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |