一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材及其制备方法，铝合金型材包括以下组分：Cu、Mn、Cr、Zr、Be、Mg、Zn、Si、Fe、Ti、Ni、Sr、V、La、Er，其余为Al。本发明专利技术提出的一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材及其制备方法，铝合金型材具有高强度及优异的抗开裂性，能有效延长发动机使用寿命，同时提高汽车发动机性能。

High strength anti cracking aluminum alloy profile for engine and preparation method thereof

The invention discloses an aluminum alloy profile with high strength and crack resistance for engine and a preparation method thereof. The aluminum alloy profile comprises the following components: Cu, Mn, Cr, Zr, Be, Mg, Zn, Si, Fe, Ti, Ni, Sr, V, La, Er, and the others are Al. The invention provides a high strength anti-cracking aluminum alloy profile for an engine and a preparation method thereof. The aluminum alloy profile has high strength and excellent anti-cracking property, can effectively prolong the service life of the engine and improve the performance of the automobile engine.

【技术实现步骤摘要】
一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材及其制备方法
本专利技术涉及铝合金
，尤其涉及一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材及其制备方法。
技术介绍
发动机(Engine,motor)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机(汽油发动机等)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、电动机等。在发动机上，材料方面都在向高质量、高可靠性、重量轻、使用寿命长等方向发展，用铝合金代替部分钢铁件，以达到发动机向高质量、低成本的发展要求。发动机是汽车的心脏，对汽车的性能起着重要影响，提高发动机的材料性能具有实际意义，而目前我国发动机用铝合金型材在强度和抗开裂性能方面还有待提高。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材及其制备方法，铝合金型材具有高强度及优异的抗开裂性，能有效延长发动机使用寿命，同时提高汽车发动机性能。本专利技术提出的一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材，其按质量分数包括以下组分：Cu：3.6～4.2％、Mn：0.45～0.6％、Cr：0.2～0.32％、Zr：0.15～0.25％、Be：0.05～0.1％、Mg：0.1～0.15％、Zn：0.1～0.16％、Si：0.15～0.25％、Fe：0.08～0.15％、Ti：0.2～0.35％、Ni：0.18～0.25％、Sr：0.02～0.08％、V：0.08～0.2％、La：0.02～0.06％、Er：0.02～0.06％，其余为Al。优选地，其按质量分数包括以下组分：Cu：3.8～4％、Mn：0.5～0.55％、Cr：0.24～0.3％、Zr：0.18～0.22％、Be：0.06～0.08％、Mg：0.12～0.14％、Zn：0.12～0.15％、Si：0.18～0.22％、Fe：0.1～0.12％、Ti：0.25～0.3％、Ni：0.2～0.22％、Sr：0.04～0.06％、V：0.12～0.16％、La：0.03～0.05％、Er：0.03～0.05％，其余为Al。本专利技术还提出了一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：S1、将铝锭加入熔炼炉中熔融，然后将剩余各原料加入熔炼炉中熔融，检测各组分含量后浇注，经挤压成型，得到铸锭；S2、将铸锭热处理，得到发动机用高强度抗开裂铝合金型材。优选地，S1中，将铝锭加入熔炼炉中，升温至770～790℃使之熔融，然后将剩余各原料加入熔炼炉中熔融，检测各组分含量后降温至580～590℃，浇注，经挤压成型，得到铸锭。优选地，S2中，将铸锭置于320～340℃下保温2～3h，再升温至380～390℃，保温0.5～1h，然后空冷至室温，静置2～3h，再在-140～-135℃保温5～10min，然后以1～2.5℃/min的升温速度升温至室温，静置1-2d，得到发动机用高强度抗开裂铝合金型材。优选地，S2中，将铸锭置于325～335℃下保温2.2～2.83h，再以2-3℃/min的升温速度升温至382～388℃，保温0.6～0.8h，然后空冷至室温，静置2.2～2.8h，再在-138～-136℃保温6～8min，然后以1.5～2℃/min的升温速度升温至室温，静置1-2d，得到发动机用高强度抗开裂铝合金型材。本专利技术中通过合理控制铝合金型材中各组分含量并优化制备工艺，铝合金型材具有高强度及优异的抗开裂性，能有效延长发动机使用寿命，同时提高汽车发动机性能。其中，通过合理设置Cu、Mn、Cr、Zr、Ni、V的含量，为本专利技术铝合金型材具有良好的拉伸强度、屈服强度、硬度、韧性及抗开裂性等力学性能奠定了基础；再通过优化Cu、Cr、Zr、Zr、Mg、La、Er的含量，各组分配合在本专利技术铝合金型材中生成弥散分布的强化相，有效改善本专利技术制品组织结构，细化合金晶粒，抑制再结晶，有效提高本专利技术制品耐腐蚀性及强度、硬度、断裂韧性等力学性能；在制备过程中，合理选择工艺参数，先在高温下热处理，然后进行深冷处理，有效改善本专利技术制品微观组织结构，抑制枝晶偏析，细化组织结构，进一步改善本专利技术制品的抗拉强度、屈服强度、硬度、抗开裂性及抗蠕变性等性能。通过试验发现，在常温下本专利技术发动机用高强度抗开裂铝合金型材的拉伸强度为580-615MPa，屈服强度为545-580MPa，延伸率为12.5-14.5％。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本专利技术提出的一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材，其按质量分数包括以下组分：Cu：3.6％、Mn：0.6％、Cr：0.2％、Zr：0.25％、Be：0.05％、Mg：0.15％、Zn：0.1％、Si：0.25％、Fe：0.08％、Ti：0.2％、Ni：0.25％、Sr：0.02％、V：0.2％、La：0.02％、Er：0.06％，其余为Al。本专利技术还提出的一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：S1、将铝锭加入熔炼炉中熔融，然后将剩余各原料加入熔炼炉中熔融，检测各组分含量后浇注，经挤压成型，得到铸锭；S2、将铸锭热处理，得到发动机用高强度抗开裂铝合金型材。实施例2本专利技术提出的一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材，其按质量分数包括以下组分：Cu：4.2％、Mn：0.45％、Cr：0.32％、Zr：0.15％、Be：0.1％、Mg：0.1％、Zn：0.16％、Si：0.15％、Fe：0.15％、Ti：0.35％、Ni：0.18％、Sr：0.08％、V：0.08％、La：0.06％、Er：0.02％，其余为Al。本专利技术还提出的一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：S1、将铝锭加入熔炼炉中，升温至770℃使之熔融，然后将剩余各原料加入熔炼炉中熔融，检测各组分含量后降温至580℃，浇注，经挤压成型，得到铸锭；S2、将铸锭置于320℃下保温3h，再升温至380℃，保温1h，然后空冷至室温，静置2h，再在-140℃保温5min，然后以1℃/min的升温速度升温至室温，静置1d，得到发动机用高强度抗开裂铝合金型材。实施例3本专利技术提出的一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材，其按质量分数包括以下组分：Cu：3.9％、Mn：0.55％、Cr：0.28％、Zr：0.22％、Be：0.08％、Mg：0.12％、Zn：0.15％、Si：0.2％、Fe：0.12％、Ti：0.25％、Ni：0.2％、Sr：0.05％、V：0.12％、La：0.04％、Er：0.04％，其余为Al。本专利技术还提出的一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：S1、将铝锭加入熔炼炉中，升温至780℃使之熔融，然后将剩余各原料加入熔炼炉中熔融，检测各组分含量后降温至585℃，浇注，经挤压成型，得到铸锭；S2、将铸锭置于330℃下保温2.5h，再升温至385℃，保温0.8h，然后空冷至室温，静置2.5h，再在-138℃保温8min，然后以2℃/min的升温速度升温至室温，静置1.5d，得到发动机用高强度抗开裂铝合金型材。实施例4本专利技术提出的一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材，其按质量分数包括以下组分：Cu：3.8％、Mn：0.48％、Cr：0.25％、Zr：0.18％、Be：0.06％、Mg：0.12％、Zn：0.12％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材，其特征在于，其按质量分数包括以下组分：Cu：3.6～4.2％、Mn：0.45～0.6％、Cr：0.2～0.32％、Zr：0.15～0.25％、Be：0.05～0.1％、Mg：0.1～0.15％、Zn：0.1～0.16％、Si：0.15～0.25％、Fe：0.08～0.15％、Ti：0.2～0.35％、Ni：0.18～0.25％、Sr：0.02～0.08％、V：0.08～0.2％、La：0.02～0.06％、Er：0.02～0.06％，其余为Al。

【技术特征摘要】
1.一种发动机用高强度抗开裂铝合金型材，其特征在于，其按质量分数包括以下组分：Cu：3.6～4.2％、Mn：0.45～0.6％、Cr：0.2～0.32％、Zr：0.15～0.25％、Be：0.05～0.1％、Mg：0.1～0.15％、Zn：0.1～0.16％、Si：0.15～0.25％、Fe：0.08～0.15％、Ti：0.2～0.35％、Ni：0.18～0.25％、Sr：0.02～0.08％、V：0.08～0.2％、La：0.02～0.06％、Er：0.02～0.06％，其余为Al。2.根据权利要求1所述发动机用高强度抗开裂铝合金型材，其特征在于，其按质量分数包括以下组分：Cu：3.8～4％、Mn：0.5～0.55％、Cr：0.24～0.3％、Zr：0.18～0.22％、Be：0.06～0.08％、Mg：0.12～0.14％、Zn：0.12～0.15％、Si：0.18～0.22％、Fe：0.1～0.12％、Ti：0.25～0.3％、Ni：0.2～0.22％、Sr：0.04～0.06％、V：0.12～0.16％、La：0.03～0.05％、Er：0.03～0.05％，其余为Al。3.一种如权利要求1-2中任一项所述发动机用高强度抗开裂铝合金型材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将铝锭加入熔...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡茂友，胡晓菁，王建新，谢明通，
申请(专利权)人：铜陵康达铝合金制品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34