本发明专利技术公开了一种利用废铝熔炼的发动机缸盖用铝合金材料，其特征在于，由下列各成分按质量百分比组成：硅7.2-8、锌0.55-0.6、镁0.1-0.15、钛0.2-0.3、钪0.03-0.05、钴0.1-0.13、铌0.06-0.07、白云石1.5-2、氟化钠1-1.5、废铝中间合金粉45-50、余量为铝；本发明专利技术制成的铝合金材料内部致密无气孔，不存在气孔和起皮缺陷，耐磨性好，抗腐蚀性能，膨胀系数小，高强，高热稳定性好，可焊接性和成形性好等特点，可用于制作发动机气缸盖。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金领域，特别是一种利用废铝熔炼的发动机缸盖用铝合金材料及 其制备方法。
技术介绍
铸造铝合金具有比容小、强度高、铸造成形性好和加工性能优良、膨胀系数小和流 动性好等一系列优点，被广泛应用于汽车、航空、航天以及家电等行业中。目前国内外大部 分轿车发动机缸体、缸盖已基本采用高强度铝合金生产，全铝合金的材质，减轻了车身重量 同时，还增强了发动机的散热效果，提高了发动机工作效率，而且寿命也更长。从节油的角 度看，铸铝发动机在节油方面的优势颇受人们关注。因为汽车的重量每降低，其耗油量能够 降低0. 6% -1%。为了降低燃料消耗，同时也为了减少汽车尾气排放对大气环境的污染，减 轻汽车自重是一个重要的措施。因此，汽车铸件不断被轻质铝铸件取代已成为发展趋势。被 用作轿车发动机缸体缸盖的材料主要有国内的ZL101、ZL104、ZL702A合金及美国的328. 0， 法国的A-S5U3,日本的A4CB铝合金等。虽然传统牌号的铝硅合金在普通使用性能上已经能 满足使用要求，但是当零件处于复杂的应力状态时，往往存在许多不足之处。如ZLlOl虽然 合金成分简单，但其力学性能不高，只能用于强度要求不高的零件；ZL104的耐热性比较差 等，因此对铸造铝合金的研宄和开发具有重要的应用意义。 铝及其合金在国民经济中的地位和作用仅次于钢铁，其用量和范围日益扩大。原 铝已不能满足社会的需要，一方面是铝土矿的日益枯竭，另一方面是铝的冶炼消耗大量能 源，加剧能源危机。所以，有效地回收和利用铝加工行业的各种废料和使用报废的零件就显 得尤其重要。废铝是一种有高度回收与利用价值的金属，首先铝是一种第三资源，在冶炼铝 的过程中要消耗大量的能源，我国目前电解铝的平均直流电耗约为14500kWh/t，世界上最 先进的指标己达13000kWh/t，而熔化废铝的能耗很低，仅相当于电解铝的5%左右；铝是一 种抗蚀性很强的金属，腐蚀损失量少，废铝重熔时实收率相当高，回收价值高，可无限次的 被回收利用，因此废铝的利用不仅会节约能源，还能降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用废铝熔炼的发动机缸盖用铝合金材料及其制备 方法。本专利技术采用废铝肩与锰、铜、铬等元素熔炼制成废铝中间合金粉，替代部分新铝作为 主要元素，可以提高合金的强度以及耐磨性，而且使用废铝肩成分，降低生产成本。 为了实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下方案实施： -种利用废铝熔炼的发动机缸盖用铝合金材料，由下列各成分按质量百分比 组成：硅 7. 2-8、锌 0· 55-0. 6、镁 0· 1-0. 15、钛 0· 2-0. 3、钪 0· 03-0. 05、钴 0· 1-0. 13、铌 0. 06-0. 07、白云石1. 5-2、氟化钠1-1. 5、废铝中间合金粉45-50、余量为铝； 所述废铝中间合金粉由下列重量份的原料制成：废铝肩60-65、锰15-18、铜 1CK12、络6_8、错7_9、石墨粉2_3、氯化钠 I. 5_2、冰晶石粉1_1. 5 ;制备方法为：（1)将废 铝肩先用永久磁铁吸出其中的铁制品，然后用铁网筛筛掉其中的尘土和砂子，再用清洁剂 除去表面的油渍，最后放入烘箱烘干水分待用；（2)将表面处理后的废铝加入坩埚电阻炉 中，升温至850°C直至全部熔化，然后降温至760°C -770°C时用钟罩压入铜、锰，保温30分 钟，继续调节炉温至740°C _750°C，压入铬、锆，搅拌均匀后保温静置20分钟；（3)当炉温达 到730°C时，将石墨粉、氯化钠、冰晶石粉加入到金属液中，搅拌均匀后静置，保温静置40分 钟；(4)扒去浮渣后将金属液浇入气体雾化制粉设备中，制备成粒径在100μπι以下的粉末 即得。 本专利技术所述一种利用废铝熔炼的发动机缸盖用铝合金材料，由以下具体步骤制备 而成： (1)将除废铝中间合金粉之外的所有成分各自制成细粉备用，将所有工具和模具 在250°C条件下进行与热处理，备用； (2)将铝粉加入坩埚电阻炉中，升温至铝粉完全熔化后迅速升温至820°C， 然后用钟罩将硅粉分两次压入铝液并且轻轻搅拌，直至全部熔化后迅速降低炉温，在 760 °C -780 °C时压入废铝中间合金粉，保温40-60分钟，继续调节炉温至730 °C -740 °C，压入 其余剩余成分，搅拌均匀后保温静置30分钟； (3)将占金属液质量2-3%的复合处理剂用钟罩压入金属液中间高度处，缓慢作 圆周并成倾斜运动，使金属液均匀翻滚，作用时间约7-9分钟，静止5分钟后，再通过氩气进 行精炼6-8分钟，静置20分钟，再进行扒渣，扒渣后取样分析； (4)将成分合格的合金液静置10-20分钟后，将合金液浇入已预热的模具中，冷却 后取出，采用T6热处理工艺（工艺条件为：固溶处理为500°C，5. 5小时，时效处理为180°C， 5小时）进行热处理，最后得到本专利技术产品。 本专利技术所述的一种利用废铝熔炼的发动机缸盖用铝合金材料的制备方法，所述精 炼剂由下列重量份的原料制成：氟化钠13-16、硝酸钠18-22、碳粉9-11、三氧化二硼9-10、 氟钛酸钾15-18、碳酸氢钠10-13、六氟铝酸钠2-4、氯化钠8-10、轻质耐火砖6-8 ;制备方法 为：（1)将氟化钠、硝酸钠、氯化钠、氟钛酸钾混合均匀后放入高温电炉中熔化，然后冷却凝 固，再破碎成200目混合粉末A ; (2)将轻质耐火砖破碎后与除碳酸氢钠之外的其余剩余成 分共同放入粉碎机中粉碎成200目混合粉末B待用；(3)将混合粉末A与混合粉末B混合， 加入碳酸氢钠后放入挤出造粒机中造粒；(4)将颗粒在烘箱中干燥120-150分钟，温度控制 在230-240°C，冷却后取出即得。 本专利技术的有益效果是：本专利技术采用废铝肩与锰、铜、铬等元素熔炼制成废铝中间 合金粉，替代部分新铝作为主要元素，可以提高合金的强度以及耐磨性，而且使用废铝肩成 分，降低生产成本。本专利技术在配方中还添加了白云石、氟化钠，与其他合金进行熔炼时，能够 降低合金的氧化夹杂，再添加自制的复合处理剂，多孔质利于吸附气体。 本专利技术制成的铝合金材料内部致密无气孔，不存在气孔和起皮缺陷，耐磨性好，抗 腐蚀性能，膨胀系数小，高强，高热稳定性好，可焊接性和成形性好等特点，可用于制作发动 机气缸盖。【具体实施方式】 下面通过具体实例对本专利技术进行详细说明。 -种利用废铝熔炼的发动机缸盖用铝合金材料，由下列各成分按质量百分比组 成：硅7. 2、锌0.55、镁0. 1、钛0.2、钪0.03、钴0. 1、铌0.06、白云石1.5、氟化钠1、废铝中 间合金粉45、余量为铝； 所述废铝中间合金粉由下列重量份（公斤）的原料制成：废铝肩60、锰15、铜10、 铬6、锆7、石墨粉2、氯化钠1. 5、冰晶石粉1 ;制备方法为：（1)将废铝肩先用永久磁铁吸 出其中的铁制品，然后用当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用废铝熔炼的发动机缸盖用铝合金材料，其特征在于，由下列各成分按质量百分比组成：硅7.2‑8、锌0.55‑0.6、镁0.1‑0.15、钛0.2‑0.3、钪0.03‑0.05、钴0.1‑0.13、铌0.06‑0.07、白云石1.5‑2、氟化钠1‑1.5、废铝中间合金粉45‑50、余量为铝；所述废铝中间合金粉由下列重量份的原料制成：废铝屑60‑65、锰15‑18、铜10‑12、铬6‑8、锆7‑9、石墨粉2‑3、氯化钠1.5‑2、冰晶石粉1‑1.5；制备方法为：（1）将废铝屑先用永久磁铁吸出其中的铁制品，然后用铁网筛筛掉其中的尘土和砂子，再用清洁剂除去表面的油渍，最后放入烘箱烘干水分待用；（2）将表面处理后的废铝加入坩埚电阻炉中，升温至 850℃直至全部熔化，然后降温至760℃‑770℃ 时用钟罩压入铜、锰，保温30分钟，继续调节炉温至740℃‑750℃，压入铬、锆，搅拌均匀后保温静置20分钟；（3）当炉温达到730℃时，将石墨粉、氯化钠、冰晶石粉加入到金属液中，搅拌均匀后静置，保温静置40分钟；（4）扒去浮渣后将金属液浇入气体雾化制粉设备中，制备成粒径在 100μm 以下的粉末即得。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄浩，
申请(专利权)人：芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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