一种汽车发动机缸体缸盖用双金属复合铸造方法技术

一种汽车发动机缸体缸盖用双金属复合铸造方法，属于合金制备技术领域，包括：铸铁除污除锈处理、铸铁去应力退火处理、助镀剂处理、铝合金精炼及加铬、模具刷保温涂料、热浸镀处理、浇铸。热浸镀铝不仅使铸铁表面形成了一层中间相层，而且在其表面也粘上了一层未完全凝固的铝合金层，它在涛铸过程中易与浇铸的铝合金融合，形成了完整的冶金结合，提高了合金的界面结合能力和性能。

A double metal compound casting method for cylinder head and cylinder head of automobile engine

Bimetal composite casting method for automobile engine cylinder head, which belongs to the technical field of alloy, preparation include cast iron and cast iron rust decontamination stress annealing, plating processing, refining and Aluminum Alloy chromium, mold brush thermal insulation coating, hot dip processing, casting. Hot dip aluminum not only makes the iron surface to form a layer of the middle layer, and the surface is stuck on the Aluminum Alloy layer is not solidified completely, it is easy to integration with the Aluminum Alloy cast in the Tao casting process, forming a complete metallurgical bonding, improve the alloy interface ability and performance.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车发动机缸体缸盖用双金属复合铸造方法
本专利技术属于合金制备
，具体涉及一种汽车发动机缸体缸盖用双金属复合铸造方法。
技术介绍
复合材料由于能将不同材料的优势结合起来，在全球的各个领域都正在发挥着越来越重要的作用；关于复合材料的研究，也吸引着越来越多专家和学者的目光。而双金属复合铸造材料，由于采用铸造方法合成，工艺简单，成本低廉，具有很大的应用前景，但是浇注过程中两种金属接触时间短，降温速度快，严重影响着二者的结合，这也成为制约双金属复合铸造材料生产和应用的瓶颈。因此，如何使双金属铸件具有良好的结合和性能，有待进一步的研究。
技术实现思路
根据现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种汽车发动机缸体缸盖用双金属复合铸造方法，意在提高合金的界面结合能力和性能。本专利技术采用以下技术方案：一种汽车发动机缸体缸盖用双金属复合铸造方法，包括以下步骤：步骤一：将铸铁用砂纸打磨，以除去表面氧化层，然后先后用无水乙醇和质量浓度30％的稀盐酸对铸铁进行表面除污除锈处理，再将铸铁置于质量浓度为5％的氧氧化钠水溶液中浸泡10min，以除去表面的油污，去污处理后将铸铁用清水清洗，然后烘干放在干燥的环境中待用；步骤二：铸铁去应力退火处理，缓慢加热到500℃-700℃，加热15h-20h后冷却至室温；步骤三：选用含质量百分比46％KF和54％KCl的水溶液为助镀剂，溶液浓度为100g/L，将铸铁浸入温度为80±5℃的助镀剂中处理10min，然后匀速取出，并在150±5℃温度下烘干，并于200℃-300℃对铸铁进行预热处理并保温，预热温度为200℃-300℃；步骤四：用12KW的坩埚电阻炉熔炼铝合金，熔炼温度在700℃±20℃，用重量百分比0.6％的C2Cl6精炼，静置20min后，向铝合金熔体中加入质量百分比2％的铬，用石墨搅拌棒搅拌均匀，并于700℃保温；步骤五：浇铸前将浇铸保温涂料刷在模具上，使用涂料后的模具提前预热至500℃；步骤六：将铸铁浸入到铝合金熔体中开始热浸镀工艺，热浸镀时间为15min，将热浸镀处理后的铸铁迅速取出并固定在模具中，在20秒内完成浇铸；步骤七：将浇铸完成后的试样于500℃固溶处理4h，再于200℃时效处理6h。优选的，步骤一中所述的砂纸为400目的SiC砂纸。优选的，步骤六中所述的浇铸速度为1.5kg/s。优选的，所述的铝合金含有以下重量百分比的成分：Si6.5％-7.5％、Mg0.25％-0.45％、Ti0.08％-0.2％、Mn0％-0.1％、余量为Al。优选的，所述的铸铁包含以下重量百分比的化学成分：C3.4％-3.6％、Si2.4％-2.6％、Mn0.3％-0.6％、S0％-0.02％、P0％-0.07％、余量为Fe。本专利技术的有益效果在于：1)铸铁表面热浸镀铝的处理目的有两个，第一是作为基体金属的预热处理，第二个是经过预处理的铸铁其润湿性提高。这样的操作是因为一般在芯材的表面发生溶融时，芯材与金属液更容易实现冶金结合。因为对芯材进行预热而且温度越高，能为界面的冶金结合提供更多的能量：第一，预热减少了其对金属液的激冷作用，保持了整体材料的温度；第二，芯材温度越高，原子具有的能量越高，从而摆脱金属键约束的能力增强，原子扩散的能力大大加强，扩散层宽度增加，界面结合强度也越高。其次热浸镀铝提供的高温环境可促进原子的扩散，这更易触发铝/铁间的冶金反应并使其在浇铸前就形成一个中间相层(即冶金结合层)；热浸镀铝不仅使铸铁表面形成了一层中间相层，而且在其表面也粘上了一层未完全凝固的铝合金层，它在浇铸过程中易与浇铸的铝合金融合，形成了完整的冶金结合。当热浸键15min，扩散最为充分，形成的过渡区最宽，在50um左右，有效提高了合金的界面结合能力和性能。2)模具导热性良好，浇铸后温度降低比较快，故浇铸前将保温作用较好的涂料刷在模具上。3)加入铬后，明显地促进了原子的扩散水平，过渡区较未加合金元素的试样明显变宽，且原子发生了长程扩散在的区域内和其他元素一起以金属间化合物或者固溶体的形式析出。4)固溶处理和时效处理可以明显地促进原子的扩散，过渡区明显变宽。5)助镀剂在助镀处理过程中包覆在铸铁表面，形成一层均匀的盐膜；在热浸过程中，铸铁试样表面的盐膜瞬间熔化，使铝熔体在铸铁试样表面迅速润湿并发生冶金反应，最后助镀剂融入铝熔体中形成渣滓。具体实施方式以下结合实施例，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种汽车发动机缸体缸盖用双金属复合铸造方法，包括以下步骤：步骤一：将铸铁用砂纸打磨，以除去表面氧化层，然后先后用无水乙醇和质量浓度30％的稀盐酸对铸铁进行表面除污除绣处理，再将铸铁置于质量浓度为5％的氧氧化钠水溶液中浸泡10min，以除去表面的油污，去污处理后将铸铁用清水清洗，然后烘干放在干燥的环境中待用；步骤二：铸铁去应力退火处理，缓慢加热到500℃-700℃，加热15h-20h后冷却至室温；步骤三：选用含质量百分比46％KF和54％KCl的水溶液为助镀剂，溶液浓度为100g/L，将铸铁浸入温度为80±5℃的助镀剂中处理10min，然后匀速取出，并在150±5℃温度下烘干，并于200℃-300℃对铸铁进行预热处理并保温，预热温度为200℃-300℃；步骤四：用12KW的坩埚电阻炉熔炼铝合金，熔炼温度在700℃±20℃，用重量百分比0.6％的C2Cl6精炼，静置20min后，向铝合金熔体中加入质量百分比2％的铬，用石墨搅拌棒搅拌均匀，并于700℃保温；步骤五：浇铸前将浇铸保温涂料刷在模具上，使用涂料后的模具提前预热至500℃；步骤六：将铸铁浸入到铝合金熔体中开始热浸镀工艺，热浸镀时间为15min，将热浸镀处理后的铸铁迅速取出并固定在模具中，在20秒内完成浇铸；步骤七：将浇铸完成后的试样于500℃固溶处理4h，再于200℃时效处理6h。步骤一中所述的砂纸为400目的SiC砂纸。步骤六中所述的浇铸速度为1.5kg/s。所述的铝合金含有以下重量百分比的成分：Si6.5％-7.5％、Mg0.25％-0.45％、Ti0.08％-0.2％、Mn0％-0.1％、余量为Al。所述的铸铁包含以下重量百分比的化学成分：C3.4％-3.6％、Si2.4％-2.6％、Mn0.3％-0.6％、S0％-0.02％、P0％-0.07％、余量为Fe。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车发动机缸体缸盖用双金属复合铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将铸铁用砂纸打磨，以除去表面氧化层，然后先后用无水乙醇和质量浓度30％的稀盐酸对铸铁进行表面除污除锈处理，再将铸铁置于质量浓度为5％的氧氧化钠水溶液中浸泡10min，以除去表面的油污，去污处理后将铸铁用清水清洗，然后烘干放在干燥的环境中待用；步骤二：铸铁去应力退火处理，缓慢加热到500℃‑700℃，加热15h‑20h后冷却至室温；步骤三：选用含质量百分比46％KF和54％KCl的水溶液为助镀剂，溶液浓度为100g/L，将铸铁浸入温度为80±5℃的助镀剂中处理10min，然后匀速取出，并在150±5℃温度下烘干，并于200℃‑300℃对铸铁进行预热处理并保温，预热温度为200℃‑300℃；步骤四：用12KW的坩埚电阻炉熔炼铝合金，熔炼温度在700℃±20℃，用重量百分比0.6％的C2Cl6精炼，静置20min后，向铝合金熔体中加入质量百分比2％的铬，用石墨搅拌棒搅拌均匀，并于700℃保温；步骤五：浇铸前将浇铸保温涂料刷在模具上，使用涂料后的模具提前预热至500℃；步骤六：将铸铁浸入到铝合金熔体中开始热浸镀工艺，热浸镀时间为15min，将热浸镀处理后的铸铁迅速取出并固定在模具中，在20秒内完成浇铸；步骤七：将浇铸完成后的试样于500℃固溶处理4h，再于200℃时效处理6h。...

【技术特征摘要】
1.一种汽车发动机缸体缸盖用双金属复合铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将铸铁用砂纸打磨，以除去表面氧化层，然后先后用无水乙醇和质量浓度30％的稀盐酸对铸铁进行表面除污除锈处理，再将铸铁置于质量浓度为5％的氧氧化钠水溶液中浸泡10min，以除去表面的油污，去污处理后将铸铁用清水清洗，然后烘干放在干燥的环境中待用；步骤二：铸铁去应力退火处理，缓慢加热到500℃-700℃，加热15h-20h后冷却至室温；步骤三：选用含质量百分比46％KF和54％KCl的水溶液为助镀剂，溶液浓度为100g/L，将铸铁浸入温度为80±5℃的助镀剂中处理10min，然后匀速取出，并在150±5℃温度下烘干，并于200℃-300℃对铸铁进行预热处理并保温，预热温度为200℃-300℃；步骤四：用12KW的坩埚电阻炉熔炼铝合金，熔炼温度在700℃±20℃，用重量百分比0.6％的C2Cl6精炼，静置20min后，向铝合金熔体中加入质量百分比2％的铬，用石墨搅拌棒搅拌均匀，并于700℃保温；步骤五：浇铸前将浇铸保温涂料刷在模具上，使用涂料后的模具提前...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏建强，常峰，
申请(专利权)人：安徽恒利增材制造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34