本发明专利技术公开了一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法，该汽车发动机缸盖的成型材料为由铝、锶或铝、锶、稀土原料制成的铝锶合金，其制备方法是将铝加入熔炼炉内加热融化得到铝溶液，精炼除气后采取密封法在铝溶液中加入上述比例的锶元素或锶元素和稀土，搅拌均匀得到混合铝锶溶液，之后对之进行铸造，获得汽车发动机缸盖成品。本发明专利技术的工艺配方简单合理、易于实施应用，由其获得的铝合金汽车发动机缸盖产品具有耐高温特性、热疲劳强度、散热性好以及制作成本低、使用寿命长等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料制品的制备
，涉及到一种铝合金加变质剂的材料制品的制备方法，具体涉及一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法。
技术介绍
汽车发动机作为汽车的核心部件，其产品的材料性质影响到了汽车本身的使用性能，作为汽车发动机上重要部件的汽车发动机缸盖，它需要具有良好的耐高温特性。铝合金是一种较年轻的金属材料，在20世纪初才开始工业应用，而耐热高强铝合金则是1950～1980年代期间发展起来的。耐热高强铝合金适用于在400℃以下的热环境中长期承受较大的工作载荷，迄今在汽车发动机等领域已得到越来越多的应用。除了汽车发动机与高温燃气接触的部件之外，其余高温高压强动力部件，例如航空涡轮发动机，均可采用耐热高强铝合金铸造。由于铝合金在铸造过程中存在增铁、氧化和吸气三大问题，致使现有铝合金材料普遍存在有高温强度相对较低(250℃以上瞬时抗拉强度小于200Mpa，持续强度小于100Mpa)、配方成本高、铸造性能差、铸件合格率低、废品料及渣料回用性差等缺陷，造成包括汽车发动机缸盖在内的铸件制品的质量差、易变质、成本高、渣料处理流程长等问题。此外，近年来申报的一些耐热铝合金专利新配方中都含有造价昂贵的贵重元素如铂、钒、钴等，不仅制造成本高，而且铸造性能差、质量无法满足汽车、摩托车等机动车发动机缸盖技术进步的要求，不适于产业化生产应用。汽车发动机缸盖的性能是由金相组织决定，而一定的组织取决于化学成分及热处理工艺，就铝合金制品的制备技术而言，采用适当的变质剂对变形铝合金材料的性能具有良好的改善作用，为此，如何对现有的汽车发动机缸盖的铝合金变质剂的含量问题进行改进，例如选择合适的元素配方比问题的进而提高整个发动机缸盖的强度和耐热性，提高发动机的使用寿命，是目前本
人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法，用以解决现有技术存在问题，使其制备的产品达到耐高温特性、热疲劳强度、散热性好以及制作成本低、使用寿命长的效果。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法，该汽车发动机缸盖的成型材料为铝锶合金，所述的铝锶合金由下述重量百分比的物质原料组成：铝 55％～92％， 锶 7％～22％，稀土 0～25％；用于制备该汽车发动机缸盖的方法包括下述步骤：1)熔炼：将铝加入熔炼炉内加热至790℃～1200℃融化得到铝溶液，精炼除气，使得溶液中氢气的含量降低到0.56％以下，之后采取密封法在铝溶液中加入上述比例的锶元素和稀土，搅拌均匀得到混合铝锶溶液；2)铸造：将混合铝锶溶液浇注入与汽车发动机缸盖形状、尺寸相适应的低压铸型腔内，期间的浇注温度是680℃～730℃，铸型腔的温度是370℃～510℃；借助于电磁泵在位于低压铸型腔下部的气密式浇注炉中产生出的压力，将混合铝锶液通过浇注通道自下而上完成充型及凝固过程，期间的压力值是0.005Mpa～0.01Mpa,加压时间是2～8min，由此获得汽车发动机缸盖成品。本专利技术进一步的技术方案在于：所述的铝锶合金由下述重量百分比的物质原料组成：铝 81.6％～91.4％， 锶 8.6％～18.4％；用于制备该汽车发动机缸盖的方法包括下述步骤：1)熔炼：将铝加入熔炼炉内加热至790℃～1200℃融化得到铝溶液，精炼除气，使得溶液中氢气的含量降低到0.56％以下，之后采取密封法在铝溶液中加入上述比例的锶元素，搅拌均匀得到混合铝锶溶液；2)铸造：将混合铝锶溶液浇注入与汽车发动机缸盖形状、尺寸相适应的低压铸型腔内，期间的浇注温度是680℃～730℃，铸型腔的温度是370℃～510℃；借助于电磁泵在位于低压铸型腔下部的气密式浇注炉中产生出的压力，将混合铝锶液通过浇注通道自下而上完成充型及凝固过程，期间的压力值是0.005Mpa～0.01Mpa,加压时间是2～8min，由此获得汽车发动机缸盖成品。本专利技术进一步的技术方案还在于：所述的铝锶合金由下述重量百分比的物质原料组成：铝 55％～87.25％， 锶 7.75％～20％，稀土 3.75～25％。铝合金熔炼的核心环节是熔体的高质化处理，它也是获得优质铝合金材料的基础和前提。高质化处理一般包括两个方面：一是纯净化，二是结构单元细化及均匀化。前者主要是采取把杂志固体化滤除和“以气除气”的方法降低熔体杂质和氢含量，工艺过程会产生废渣和废气；后者通常称为变质处理，是以添加剂机械、物理方法使构成铝合金熔体及固溶体的基本单元—结晶体—的尺寸变得尽可能的小、分布尽可能均匀，因添加剂进入合金熔体，成为合金的有效成分，因而过程中不产生废渣和废气。本专利技术采用的是后者的处理方法，即在铝合金铸态组织中添入了适量的锶变质剂，由于锶对铝合金的变质作用可持续数小时不衰退，有效时间长，经多次重熔后仍具有变质效果，无过变质行为，对坩埚和工具无腐蚀作用，所以它作为一种最佳变质剂可以有效调整铝合金材料的使用性能。与现有技术相比，本专利技术具有的优点是：本专利技术所述制备方法的工艺配方简单合理、易于实施应用，由本专利技术获得的铝锶合金材料变质效果好，变质剂加入量少，变质处理成本低，且适用范围广，可用于多种铸造铝合金(如Al-Sr系合金适用于铝硅合金的变质，Al-Sr-RE系列合金在变质过程中RE可减轻Sr的吸氢危害，有复合变质作用)。本专利技术的制备工艺简单、成材率高并降低了制造成本，它大大提高了铝合金材料的耐高温特性及热疲劳强度、散热性好；用此材料制成的汽车发动机缸盖，对整个制动系统的热衰减起到了良好的作用，大大提高了产品的使用寿命，产品极具特色，市场前景广阔。本专利技术所述铝锶合金材料的变质效果好，变质剂加入量少，变质处理成本低；它们适用范围广，可用于多种铸造铝合金；Al-Sr系合金适用于铝硅合金的变质，Al-Sr-RE系列合金在变质过程中RE可减轻Sr的吸氢危害，有复合变质作用。本专利技术的制备工艺简单，成材率高，降低了制造成本，大大提高了铝合金材料的耐高温特性、热疲劳强度、散热性好。同时上述配方组成科学合理，配方简单，容易实施；用此材料制成的汽车发动机缸盖，对整个制动系统的热衰减起到一定的作用，大大提高了产品的使用寿命，产品极具特色，市场前景广阔。具体实施方式以下结合实施例对本
技术实现思路
做进一步说明。实施例1：一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法，该缸盖的成型材料包括铝和锶，其重量百分比为90.0:10.0。该缸盖的制备工艺是：1)熔炼：将铝加入熔炼炉内加热至1000℃融化得到铝溶液，精炼除气后采取密封法在铝溶液中加入上述比例的锶元素，搅拌均匀得到混合铝锶溶液；2)铸造：将混合铝锶溶液浇注入与汽车发动机缸盖形状、尺寸相适应的低压铸型腔内，期间的浇注温度是700℃，铸型腔的温度是370℃～510℃；借助于电磁泵在位于低压铸型腔下部的气密式浇注炉中产生出的压力，将混合铝锶液通过浇注通道自下而上完成充型及凝固过程，期间的压力值是0.01Mpa,加压时间是5min，由此获得汽车发动机缸盖成品。实验测定20组该试配比下的铝合金缸盖材料耐热温度均大于680℃，拉伸强度约为260MPa。实施例2：一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法，该缸盖的成型材料包括铝和锶，其重量百分比为87.2:12.8。该缸盖本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法，其特征在于：该汽车发动机缸盖的成型材料为铝锶合金，所述的铝锶合金由下述重量百分比的物质原料组成：铝 55％～92％， 锶7％～22％，稀土 0～25％；用于制备该汽车发动机缸盖的方法包括下述步骤：1)熔炼：将铝加入熔炼炉内加热至790℃～1200℃融化得到铝溶液，精炼除气，使得溶液中氢气的含量降低到0.56％以下，之后采取密封法在铝溶液中加入上述比例的锶元素和稀土，搅拌均匀得到混合铝锶溶液；2)铸造：将混合铝锶溶液浇注入与汽车发动机缸盖形状、尺寸相适应的低压铸型腔内，期间的浇注温度是680℃～730℃，铸型腔的温度是370℃～510℃；借助于电磁泵在位于低压铸型腔下部的气密式浇注炉中产生出的压力，将混合铝锶液通过浇注通道自下而上完成充型及凝固过程，期间的压力值是0.005Mpa～0.01Mpa,加压时间是2～8min，由此获得汽车发动机缸盖成品。
【技术特征摘要】
1.一种铝合金汽车发动机缸盖的制备方法，其特征在于：该汽车发动机缸盖的成型材料为铝锶合金，所述的铝锶合金由下述重量百分比的物质原料组成：铝 55％～92％， 锶7％～22％，稀土 0～25％；用于制备该汽车发动机缸盖的方法包括下述步骤：1)熔炼：将铝加入熔炼炉内加热至790℃～1200℃融化得到铝溶液，精炼除气，使得溶液中氢气的含量降低到0.56％以下，之后采取密封法在铝溶液中加入上述比例的锶元素和稀土，搅拌均匀得到混合铝锶溶液；2)铸造：将混合铝锶溶液浇注入与汽车发动机缸盖形状、尺寸相适应的低压铸型腔内，期间的浇注温度是680℃～730℃，铸型腔的温度是370℃～510℃；借助于电磁泵在位于低压铸型腔下部的气密式浇注炉中产生出的压力，将混合铝锶液通过浇注通道自下而上完成充型及凝固过程，期间的压力值是0.005Mpa～0.01Mpa,加压时间是2～8min，由此获得汽车发动机缸盖成品。2.根据权利要求1所述的铝合金汽车发动机缸盖的制备方法，其特征在于：所述的铝锶合金...
【专利技术属性】
技术研发人员：宗学文，宁楠，张传伟，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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