本发明专利技术公开了一种用于汽车发动机的高强防锈铝合金及其制备方法，其化学成分及其质量百分比为：Fe:0.52%、Si：0.32%、Cu：0.15%、Mn:1.55%、Mg:0.65%、Ti:0.04%、Cr:0.1%，余量为铝,允许含有0.05%以下的杂质。本发明专利技术所示防锈铝合金具有高强度和耐腐蚀性能，能够广泛的应用于汽车发动机的制造，并且适应汽车发动机工作时的高温高压环境。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶金材料
，具体涉及一种用于汽车发动机的高强防锈铝合金。
技术介绍
高强防锈铝合金材料相比传统的钢铁材料具有：密度小，所以单位体积重量轻，强度高，导电导热性好，因此特别适合于高温高压的场合，耐蚀性好，铝的表面易自然生产一层致密牢固的AL2O3保护膜，能很好的保护基体不受腐蚀，易加工，在添加一定的合金元素后，可获得良好铸造性能的铸造铝合金或加工塑性好的变形铝合金。目前汽车发动机都采用铝合金作为主要的生产材料。然而传统的铝合金材料存在着较大的局限性，主要表现在①一般的铝合金材料都是基于AL-Mn合金的，因此需要添加入较多的重金属对环境产生污染；②传统铝合金材料的耐腐蚀性无法满足发动机高温高压各种化学物质互相作用的复杂而恶劣的环境；③传统的铝合金材料制备过程复杂原料的成本较高。中国专利201310376251.5，专利技术名称为防锈铝合金，本专利技术公开一种防锈铝合金配方，本专利技术中防锈铝合金各种元素质量百分比为：铝40～60%，铁5～10%，硅1～5%，铜1～3%，锰1～3%。该专利技术提供的防锈铝合金，提高了铝合金的高温强度，增加了耐腐性。其不足是由于加入了铜等重金属元素对环境有着较大的污染。中国专利201410140057.1，专利技术名称为一种汽车用防锈铝合金，该专利技术公开了一种汽车用防锈铝合金的配方，其各元素按质量百分比组成为：Sc：0.01-0.02%、Zr：0.02-0.03%、Y：0.02-0.04%，V：0.1-0.25%，Si02：0.2-0.4%、Be：0.01-0.02%，La：0.02-0.03%，Er：0.03-0.05%，W：0.1-0.2%，Cu：0.1-0.2%，Gd：0.01-0.02%，余量为Al和杂质。该专利技术具有很好的防锈耐腐蚀性能。其缺点是制备过程过于复杂，原料成本高且来源不易。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是给出一种强度高，耐腐蚀性好，能够用于汽车发动机的铝合金材料的配方。为实现本专利技术的上述目的，本专利技术采用如下技术方案：高强防锈铝合金主要包括不能热处理强化的Al-Mn系和Al-Mg系合金。Ai-Mn系合金主要含锰镁等合金元素。由于锰的作用比纯铝具有更高的耐腐蚀性能和强度，并具有良好的可焊性和塑性，但切削性能差。因此本专利技术主要采用Al-Mg系合金作为主要的合金构成部分，Al-Mg系合金由于镁的作用，密度比纯铝小强度比Al-Mn合金高，并具有相当好的耐腐蚀性。含锰量在1.0%～1.7%的防锈铝合金，抗腐蚀性能较高。而Al-Mg系防锈铝合金中镁含量一般不超过7%，随着含镁量的增加，合金的强度增大，σ0可达400MPa，而塑性则下降。这一类防锈铝合金通常在退火状态、冷作硬化或半冷作硬化状态下使用。强度低、塑性好、易于压力加工，具有良好的抗腐蚀性能和焊接性能特别适宜应用于汽车发动机。铁和硅是合金中主要杂质。铁能降低镁在铝中的溶解度并能溶于MnAl6中，形成FeAL6,这是硬而脆的难溶相。实践证明，合金中含有少量的铁能细化合金组织，但铁含量过高时，则由于形成了大量的FeAL6相，而显著降低合金的力学性能与工艺性能。故防锈铝合金中铁含量一般要控制在0.4%-0.7%之间。硅在铝合金中是一种有害的元素，它会大大增加热裂倾向，降低铸造性，故应该严格控制硅的含量，一般要控制在0.6%以下为好。本专利技术中的所述高强度防锈铝合金的化学成分及其质量百分比为：Fe:0.52%、Si：0.32%、Cu：0.15%、Mn:1.55%、Mg:0.65%、Ti:0.04%、Cr:0.1%，余量为铝,允许含有0.05%以下的杂质。采用所述的制备高强度防锈铝合金的方法，包括如下步骤：步骤1：根据所述高强度防锈铝合金的化学成分和各种元素所占质量百分比，把各种元素放入加热炉内进行加热熔炼，加热炉的温度需保持在870℃至950℃之间。步骤2：加入精炼液，精炼过程保持炉温不变，然后去掉残渣。步骤3：在熔炼加热过程中，根据熔炼的具体情况，可以依据佩服适当的调整高强度防锈铝合金的各种稀有元素的质量百分比。步骤4：以大于100℃每分钟的冷却速率降低熔炼温度，使其能在该冷却条件下达到相当的强度，保证高强度防锈铝合金内部所含的稀有元素能够以固溶状态保持下来，并且该冷却过程至少要持续20s以上。具体实施方式实施例1：Fe:0.59%、Si：0.34%、Cu：0.13%、Mn:1.52%、Mg:0.64%、Ti:0.02%、Cr:0.12%，余量为铝,允许含有0.05%以下的杂质。实施例2：Fe:0.57%、Si：0.32%、Cu：0.12%、Mn:1.23%、Mg:0.58%、Ti:0.03%、Cr:0.11%，余量为铝,允许含有0.05%以下的杂质。实施例3：Fe:0.51%、Si：0.32%、Cu：0.10%、Mn:1.24%、Mg:0.67%、Ti:0.03%、Cr:0.11%，余量为铝,允许含有0.05%以下的杂质。实施例4：Fe:0.56%、Si：0.41%、Cu：0.16%、Mn:1.31%、Mg:0.55%、Ti:0.04%、Cr:0.13%，余量为铝,允许含有0.05%以下的杂质。采用所述的制备高强度防锈铝合金的方法，包括如下步骤：步骤1：按照如下的配方Fe:0.59%、Si：0.34%、Cu：0.13%、Mn:1.52%、Mg:0.64%、Ti:0.02%、Cr:0.12%，余量为铝,允许含有0.05%以下的杂质。把各种元素放入加热炉内进行加热熔炼，加热炉的温度需保持在900℃左右。步骤2：加入精炼液，精炼过程保持炉温不变，然后去掉残渣。步骤3：在熔炼加热过程中，根据熔炼的具体情况，可以依据情况适当的调整高强度防锈铝合金的各种稀有元素的质量百分比。步骤4：以110℃每分钟的冷却速率降低熔炼温度，使其能在该冷却条件下达到相当的强度，保证高强度防锈铝合金内部所含的稀有元素能够以固溶状态保持下来，并且持续该冷却过程30s。实验表明本专利技术所示的防锈铝合金具有得到优良的热处理性能和耐腐蚀性能，上述各实施例制成的防锈铝合金具有强度高，耐腐蚀性好，能够适应汽车发动机复杂环境的优点。本文档来自技高网...
【技术保护点】
本专利技术中的所述一种用于汽车发动机的高强防锈铝合金，其特征在于，该铝合金的化学成分及其质量百分比为：Fe: 0.52%、Si：0.32%、Cu：0.15%、Mn: 1.55%、Mg: 0.65%、Ti: 0.04%、Cr: 0.1%，余量为铝,允许含有0.05%以下的杂质。
【技术特征摘要】
1.本发明中的所述一种用于汽车发动机的高强防锈铝合金，其特征在于，该铝合金的化学成分及其质量百分比为：Fe:0.52%、Si：0.32%、Cu：0.15%、Mn:1.55%、Mg:0.65%、Ti:0.04%、Cr:0.1%，余量为铝,允许含有0.05%以下的杂质。2.采用权利要求1所述的制备高强度防锈铝合金的方法，包括如下步骤：步骤1：根据所述高强度防锈铝合金的化学成分和各种元素所占质量百分比，把各种元素放入加...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶建臣，
申请(专利权)人：陶建臣，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。