本发明专利技术涉及铸造加工技术领域，且公开了一种铸造铝合金及其在发动机汽缸盖的应用，包括：量为至少90wt.％的Al，量为3.2wt.％至小于4.0wt.％的Si，量为0.2wt.％至小于0.5wt.％的Mg；基于所述硅的总重量，还包括量为10％至小于20.0％的RE；本发明专利技术制备的铸造铝合金具有优异的机械性能，本发明专利技术通过对各组分优化配比，得到性能更加优异的铸造铝合金。得到性能更加优异的铸造铝合金。得到性能更加优异的铸造铝合金。
【技术实现步骤摘要】
一种铸造铝合金及其在发动机汽缸盖的应用
[0001]本专利技术涉及铸造加工
，具体为一种铸造铝合金及其在发动机汽缸盖的应用。
技术介绍
[0002]铸造铝合金是以熔融金属充填铸型，获得各种形状零件毛坯的铝合金。具有低密度， 比强度较高，抗蚀性和铸造工艺性好，受零件结构设计限制小等优点。
[0003]发动机气缸盖一般都采用铸造铝合金进行生产，由于机械性能不足，在发动机气缸的活塞进行往复运动时，会使得缸体产生疲劳断裂失效的问题。
[0004]基于此，我们提出了一种铸造铝合金，希冀解决现有技术中的不足之处。
技术实现思路
[0005]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种铸造铝合金及其在发动机汽缸盖的应用。
[0006]（二）技术方案为实现上述的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种铸造铝合金，基于所述铸造铝合金的总重量，包括：量为至少90wt.％的Al，量为3.2wt.％至小于4.0wt.％的Si，量为0.2wt.％至小于0.5wt.％的Mg；基于所述硅的总重量，还包括量为10％至小于20.0％的RE。
[0007]作为进一步的技术方案，基于所述RE的总重量，包括量为70％至小于80％的碳。
[0008]作为进一步的技术方案，所述碳为石墨烯纳米片。
[0009]作为进一步的技术方案：还包括Cu、Ti、Zn。
[0010]作为进一步的技术方案，基于所述铸造铝合金的总重量，Cu的量为0.10wt.％至小于0.15wt.％；Ti的量为0.01wt.％至小于0.03wt.％；Zn的量为0.01wt.％至小于0.05wt.％。
[0011]作为进一步的技术方案，将合金原料熔炼后进行浇注，经过冷却定型，得到铸造铝合金。
[0012]作为进一步的技术方案：将所述铸造铝合金进行热处理。
[0013]作为进一步的技术方案：所述热处理包括：将电阻炉中温度加热至450℃，保温，将铸造铝合金置于电阻炉内，保温处理1小时，然后调节温度至480℃，保温处理1.2小时，然后再调节温度至510℃，保温处理1.4小时，最后调节温度至540℃，保温处理1.6小时，结束后，水冷至室温，即可。
[0014]将所述铸造铝合金应用于发动机汽缸盖。
[0015]（三）有益效果
与现有技术相比，本专利技术提供了一种铸造铝合金，具备以下有益效果：本专利技术制备的铸造铝合金具有优异的机械性能，本专利技术通过对各组分优化配比，得到性能更加优异的铸造铝合金，因此，本专利技术通过进行的热处理，能够使得石墨烯纳米片在铝合金内部从近似一维的状态，增加到二维尺度排列，从而大幅度的提高了石墨烯纳米片与铝合金基体之间的界面接触结合面积，进而，能够有效的提高了其分散性，从而相较于铝合金材料具有较显著的强化作用。采用本专利技术制备的铸造铝合金材料制备气缸缸盖，能够大幅度的降低缸体产生疲劳断裂失效的问题。
附图说明
[0016]图1为实施例1试样金相组织图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
[0018]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0019]一种铸造铝合金，基于所述铸造铝合金的总重量，包括：量为至少90wt.％的Al，优选量为至少91wt.％的Al，更优选量为至少92wt.％的Al，量为3.2wt.％至小于4.0wt.％的Si，优选量为3.5wt.％至小于3.8wt.％的Si，更优选量为3.6wt.％的Si，量为0.2wt.％至小于0.5wt.％的Mg，优选量为0.3wt.％至小于0.5wt.％的Mg，更优选量为0.4wt.％的Mg；基于所述硅的总重量，还包括量为10％至小于20.0％的RE，优选量为15.0％的RE，具体为RE与Si质量比为0.1
‑
0.2:1，优选0.15:1。
[0020]本专利技术中所采用的RE为Ce；通过Ce的引入，铝合金中相呈细小点状,可有效起到微合金细化作用,并提高铝合金强度，可以细化共晶Si的尺寸，减小了α－Al二次枝晶臂的距离。
[0021]基于所述RE的总重量，包括量为70％至小于80％的碳，优选量为75％的碳，具体为碳与RE质量比为0.7
‑
0.8:1，优选0.75:1。
[0022]所述碳为石墨烯纳米片。
[0023]还包括Cu、Ti、Zn。
[0024]基于所述铸造铝合金的总重量，Cu的量为0.10wt.％至小于0.15wt.％，Cu的引入，能够显著的提高铝合金的切削性能，并且，能够提高铝合金的高温强度；Ti的量为0.01wt.％至小于0.03wt.％，Ti的引入铈为了促进结晶粒微细化，改善组织性能，提高伸缩特性，并且对于防止热断裂具有大幅度的改善效果；Zn的量为0.01wt.％至小于0.05wt.％，Zn的引入能够改良铸造性，降低废品率。
[0025]将合金原料熔炼后进行浇注，经过冷却定型，得到铸造铝合金，选用745℃浇注温度与38mm/min铸造速度时，随着凝固过程的持续进行，不易形成缩颈，能够避免产生缩孔、
偏析等铸造缺陷。
[0026]铸造铝合金进行热处理。
[0027]热处理包括：将电阻炉中温度加热至450℃，保温，将铸造铝合金置于电阻炉内，保温处理1小时，然后调节温度至480℃，保温处理1.2小时，然后再调节温度至510℃，保温处理1.4小时，最后调节温度至540℃，保温处理1.6小时，结束后，水冷至室温，即可。
[0028]直接将石墨烯纳米片添加到铸造铝合金基体中，由于石墨烯纳米片尺寸较小，其与铝合金基体结合时产生的润湿角较小，从而导致二者之间的润湿性较差，并且，石墨烯纳米片在铝合金基体内的流动性较差，从而导致 石墨烯纳米片的分散性较差，使得石墨烯纳米片在铝合金基体材料内部组织偏析或者出现较大的团聚问题，因此，使得石墨烯纳米片对铝合金基体的增强作用受到了极大的限制。
[0029]因此，本专利技术通过进行的热处理，能够使得石墨烯纳米片在铝合金内部从近似一维的状态，增加到二维尺度排列，从而大幅度的提高了石墨烯纳米片与铝合金基体之间的界面接触结合面积，进而，能够有效的提高了其分散性，从而相较于铝合金材料具有较显著的强化作用，其金相组织中的晶粒沿中心聚集点散射展开，各个晶粒紧密连接在一起，并且，随着晶粒的生长，离中心点较远处的晶界明显，界面能增加，从而使得各晶粒之间的连接保持紧密，铝合金材料的机械性能得到明显的提高，然而，如果过量的加入石墨烯纳米片，会导致强化相沿着晶界大量析出聚集本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铸造铝合金，其特征在于，基于所述铸造铝合金的总重量，包括：量为至少90wt.％的Al，量为3.2wt.％至小于4.0wt.％的Si，量为0.2wt.％至小于0.5wt.％的Mg；基于所述硅的总重量，还包括量为10％至小于20.0％的RE。2.根据权利要求1所述的一种铸造铝合金，其特征在于，基于所述RE的总重量，包括量为70％至小于80％的碳。3.根据权利要求2所述的一种铸造铝合金，其特征在于，所述碳为石墨烯纳米片。4.根据权利要求1所述的一种铸造铝合金，其特征在于：还包括Cu、Ti、Zn。5.根据权利要求4所述的一种铸造铝合金，其特征在于，基于所述铸造铝合金的总重量，Cu的量为0.10wt.％至小于0.15wt.％；Ti的量为0.01wt.％至小于0.03wt.％；...
【专利技术属性】
技术研发人员：李孙德，张益艳，
申请(专利权)人：马鞍山市三川机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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