本发明专利技术属于铝合金材料的加工技术领域，涉及一种铝合金材料的化学成份配比及制作工艺。本发明专利技术的铝合金材料包括以下步骤：将含铝量≥99.7％的铝锭，添加一定比例其它金属元素，在融化炉中经过充分搅拌，熔体净化，静置，然后经过在流槽，在流槽中进一步细化晶粒，除气，过滤熔体纯净度，经过直冷连续铸造系统得到合金圆锭或者方锭的新型铝合金材料。本发明专利技术利用现有工艺路线，易于实施，在现有的制造工艺条件下，满足汽车发动机的活塞，气缸头等在高温，高氢氛围下的使用性能，优化铝合金材料的高温稳定性，低热膨胀系数，减少氢氛围下的氢脆性，提高发动机寿命。发动机寿命。
【技术实现步骤摘要】
铝合金材料的化学成份及制作工艺
[0001]本专利技术属于铝合金材料及制作工艺，具体而言，涉及一种铝合金材料的配制和制作工艺。
技术介绍
[0002]铝合金具有比强度、比刚度高，塑性好，导热性好且易回收等特点，是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空航天、机械制造、交通工具、船舶、通讯器材、电子产品或化学工业等领域中已被大量应用。
[0003]铝合金材料分铸造铝合金和变形铝合金；其中铸造铝合金在传统汽车发动机活塞，缸体，缸头上广泛使用；变形铝合金在发动机活塞中有多年应用经验，一般是在高功率赛车上使用，是变形铝合金经过锻造成型后加工使用。
[0004]近年来，随着科学技术以及工业经济的飞速发展，特别是环保要求越来越高，一种新型燃料氢气，作为发动机燃料开始应用。然而现有的铝合金材料及加工技术或多或少都存在一定的弱点，耐高温性能，热膨胀的热稳定性能，铝合金对氢气的氢脆性等。当前，为了提高铝合金材料的使用性能、使用寿命，人们采取了多种工艺对铝合金材料进行强化处理。
[0005]鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
[0006]本专利技术的第一目的在于提供一种铝合金材料的配制和制作工艺，该材料能够进一步优化铝合金材料的性能，特点是耐高温稳定性，低热膨胀系数，降低氢脆性的前提下，提高发动机活塞，缸体，缸头的使用性能和使用寿命。
[0007]本专利技术的第二目的在于提供一种铝合金材料的配制和制作工艺，该铝合金材料由上述的铝合金配方和制作工艺制作得到，具有耐高温稳定性，低热膨胀系数，降低氢脆性等特点。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0009]根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种铝合金材料的配制和制作工艺，包括以下步骤：
[0010]将铝合金原料融化配比，得到铝合金高温熔体；
[0011]将得到的铝合金材料，进行炉内熔体净化，细化处理；
[0012]经过炉内净化后，再进行在线细化，二次净化，过滤，直冷铸造，获得铝合金材料成品。
[0013]作为进一步优选方案，化学成份的配方及目标值如下表1；
[0014][0015]优选地，炉内净化方案采用氩气加铝合金精炼剂净化。
[0016]将熔融的铝合金材料经过充分搅拌，炉内熔体氩气加精炼剂净加锶变质处理，在线添加5％含量TiB细化晶粒，二次氩气除气净化，陶瓷过滤板过滤，热顶直冷铸造成型，获得铝合金材料成品。
[0017]2.根据权利要求1所述的铝合金材料的化学成份及制作工艺，其特征在于，铝合金的特定化学成份及制作过程的工艺过程。
[0018]3.根据权利要求1所述的铝合金材料的化学成份及制作工艺，其特征在于，高硅材料，Si经过锶的变质处理，共晶硅晶粒度最大100um，平均晶粒度小于等于30um。
[0019]4.根据权利要求1所述的铝合金材料的化学成份及制作工艺，其特征在于，Ni含量1.0～1.6，金属镍的使用，除了提高金属材料的强度外，改善高温耐热性，并降低铝合金材料的热膨胀系数，从而提高发动机活塞，缸头的热稳定性。
[0020]5.根据权利要求1所述的铝合金材料的化学成份及制作工艺，其特征在于，炉内熔体净化，采用氩气配合铝合金精炼剂(优先考虑含C l材料)减少熔体氢气含量，炉内氢气含量目标值小于0.5mg/L。
[0021]优选地，炉内含氢量小于0.4mg/L。
[0022]6.根据权利要求1所述的铝合金材料的化学成份及制作工艺，其特征在于，二次氩气除气净化，经过氩气除气装置，从熔体底部连续缓慢通入氩气，除气效果大于80％，可以采用双极除气法，通过两次除气达到最终铝合金熔体含氢量小于等于0.15mg/L。
[0023]优选的，选用深床过滤，铝合金熔体含氢量小于等于0.1mg/L。
[0024]7.根据权利要求1所述的铝合金材料的化学成份及制作工艺，其特征在于，过滤，采用不小于40目的陶瓷过滤板过滤，优先推荐双极过滤(40目+60目)，或者更先进的管式过滤。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0026]1、本专利技术提供的铝合金材料的配制和制作工艺，包括对铝合金化学成份配方及制作过程，其中的硅，铜，镁，镍合金配比对铝合金材料的力学性能，耐高温性能，低热膨胀系数起决定性作用，从而提高发动机活塞，缸体，缸头的使用性能和寿命。
[0027]2、2、本专利技术的制作工艺，进一步提高了铝合金材料的质量稳定性及关键特性，使得最终制得的铝合金材料保证了应用对质量目标的要求。
[0028]3、本专利技术的铝合金材料及制作工艺能够保证制品的使用性能，提高了发动机活塞，缸体，缸头对铝合金材料的热稳定性，低膨胀系数，高氢氛围氢脆敏感性要求，从而延长了铝合金产品的使用寿命。
[0029]4、本专利技术工艺流程简单，操作简便、易于实施，无需用到复杂、昂贵的设备，操作成本低，所加工铝合金材料、使用性能佳、综合力学性能优良，可以广泛应用于相关产品的铸造，锻造成型，易于推广应用。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铝合金材料的成化学成份及制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：将铝合金原料融化，高温下配比得到铝合金材料，化学成份范围及最优目标值如下表1；将熔融的铝合金材料经过充分搅拌，炉内熔体氩气加精炼剂净加锶变质处理，在线添加5％含量TiB细化晶粒，二次氩气除气净化，陶瓷过滤板过滤，热顶直冷铸造成型，获得铝合金材料成品。2.根据权利要求1所述的铝合金材料的化学成份及制作工艺，其特征在于，铝合金的特定化学成份及制作过程的工艺过程。3.根据权利要求1所述的铝合金材料的化学成份及制作工艺，其特征在于，高硅材料，Si经过锶的变质处理，共晶硅晶粒度最大100um，平均晶粒度小于等于30um。4.根据权利要求1所述的铝合金材料的化学成份及制作工艺，其特征在于，Ni含量1.0～1.6，金属镍的使用，除了提高金属材料的强度外，改善高温耐热性，并降低铝合金材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：张大平，葛建荣，
申请(专利权)人：南通长海铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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