一种耐热铸造铝合金活塞材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐热铸造铝合金活塞材料及其制备方法；该种耐热铸造铝合金活塞材料，各组分的质量百分比含量为：Si：13.0％～18.0％；Cu：4.0％～6.0％；Ni：2.50％～3.50％；Mg：0.60％～1.20％；Cr：0.20％～0.50％；Er：0.10％～0.30％；Zr：0.10％～0.50％；Ti：0.10％～0.20％；V：0.05％～0.20％；杂质元素≤0.30％；余量为Al；制备方法包括以下步骤(1)按组分配比配制原材料；(2)熔炼；(3)铸造；(4)热处理。该种铝合金活塞材料能缩小初晶硅尺寸以及增强耐热性能。

A Heat Resistant Cast Aluminum Alloy Piston Material and Its Preparation Method

The present invention relates to a heat-resistant cast aluminium alloy piston material and its preparation method. The mass percentage content of each component of the heat-resistant cast aluminium alloy piston material is: Si: 13.0%-18.0%; Cu: 4.0%-6.0%; Ni: 2.50%-3.50%; Mg: 0.60%-1.20%; Cr: 0.20%-0.50%; Er: 0.10%-0.30%; Zr: 0.10%-0.50%; Ti 0.10%-0.20%; % V: 0.05%-0.20%; impurity element < 0.30%; residual amount of Al; preparation method includes the following steps: (1) preparation of raw materials according to component ratio; (2) smelting; (3) casting; (4) heat treatment. The aluminium alloy piston material can reduce the size of primary silicon and enhance the heat resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种耐热铸造铝合金活塞材料及其制备方法
本专利技术涉及铝合金材料，尤其涉及一种耐热铸造铝合金活塞材料。
技术介绍
随着发动机功率密度的提高，活塞承受的燃烧压力和工作温度越来越高，对制备材料的耐热性能要求也越来越高。为满足高载荷柴油机对活塞材料耐热性能的要求，目前成熟的做法是采取钢顶铝裙的分体式活塞。但这种活塞偏重，市场上仍希望采用铝合金整体式活塞，并且要求铝合金活塞材料具有较高的室温性能和耐热性能，较低的热膨胀系数和较好的耐磨性能。目前，国内外的活塞用铝合金材料主要为铝硅合金,如表1所示。这些铝合金材料主要通过添加Cu、Ni和Mg等元素进行强化，但它们存在的主要问题为：(1)初晶硅尺寸偏大，约为70微米；(2)耐热性能偏低，350℃抗拉强度约为80MPa。表1国内外铝合金活塞材料的合金成分在细化初晶硅方面，目前的解决措施主要包括：(1)采用磷盐、含磷中间合金对铝熔体进行变质处理，磷的添加量一般为0.002％～0.02％，并限制原材料、精炼剂中碱性杂质元素如Ca、Na等的含量，抑制其对磷变质效果的不利影响，一般要求铝合金中Ca＜0.003％，Na＜0.001％。(2)采用增加冷却速率的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐热铸造铝合金活塞材料，其特征在于各组分的质量百分比含量为：Si：13.0％～18.0％；Cu：4.0％～6.0％；Ni：2.50％～3.50％；Mg：0.60％～1.20％；Cr：0.20％～0.50％；Er：0.10％～0.30％；Zr：0.10％～0.50％；Ti：0.10％～0.20％；V：0.05％～0.20％；杂质元素≤0.30％；余量为Al。

【技术特征摘要】
1.一种耐热铸造铝合金活塞材料，其特征在于各组分的质量百分比含量为：Si：13.0％～18.0％；Cu：4.0％～6.0％；Ni：2.50％～3.50％；Mg：0.60％～1.20％；Cr：0.20％～0.50％；Er：0.10％～0.30％；Zr：0.10％～0.50％；Ti：0.10％～0.20％；V：0.05％～0.20％；杂质元素≤0.30％；余量为Al。2.一种用于制备如权利要求1所述的耐热铸造铝合金活塞材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按组分配比配制原材料；(2)熔炼；(3)铸造；(4)热处理。3.根据权利要求2所述的耐热铸造铝合金活塞材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)铸造：采用挤压铸造工艺进行制备，挤压铸造工艺参数为：模具温度200～350℃，浇注温度740～760℃，压强100～150MPa，保压时间150～210min。4.根据权利要求3所述的耐热铸造铝合金活塞材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)的热处理包括依次进行的固溶处理、时效处理；所述固溶处理工艺的固溶温度为495～515℃，保温时间为2～6h，60～80℃热水淬火；所述时效处理工艺的时效温度为215～250℃，保温时间为3～8h。5.根据权利要求4所述的耐热铸造铝合金活塞材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的所述原材料为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈大辉，刘永强，彭银江，洪晓露，周灵展，徐英，朱鸿磊，侯林冲，王旭东，
申请(专利权)人：中国兵器科学研究院宁波分院，
类型：发明
国别省市：浙江,33