耐热高强活塞铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种耐热高强活塞铝合金及其制备方法。所述耐热高强活塞铝合金包括α‑Al相、β‑Si相、原位生成的纳米富Ni相、C‑TiB<subgt;2</subgt;晶种和B‑TiC晶种。其中，所述C‑TiB<subgt;2</subgt;晶种为C掺杂型TiB<subgt;2</subgt;晶种；所述B‑TiC晶种为B掺杂型TiC晶种。所述C‑TiB<subgt;2</subgt;晶种和所述B‑TiC晶种中的一部分弥散分布并发挥α‑Al晶粒的形核衬底作用，而两种晶种中的另一部分呈线簇状构型并向三维延展，可发挥连接金属间化合物耐热相促进三维构型的作用。根据本发明专利技术的耐热高强活塞铝合金能够显著改善高温力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料领域，具体涉及一种耐热高强活塞铝合金及其制备方法。

技术介绍

1、al-si系合金由于密度低、铸造性能优良、耐磨性好、体积稳定性好及成本低廉等优势，被广泛地用于制造活塞和汽缸等发动机关键零部件。同时，随着轻量化发展以及节能减排等要求越来越高，对al-si系活塞合金材料的力学性能尤其是高温综合力学性能提出了越来越高的要求。

2、al-si系多元合金可视为原位自生型复合材料，其强化效果取决于增强体的体积分数、形状因子和分布等。al-si系多元合金在凝固过程中析出块状ε-al3ni、条带状δ-al3cuni、骨骼状γ-al7cu4ni和α-al(fe,cr)si等高温强化相，并在合金基体中呈半封闭网状分布，对合金起到骨架强化作用。

3、然而，al-si系多元合金组织中脆性的si相属于高温服役过程中的薄弱环节，其大量存在必然使合金高温强韧性的提升遇到了难以逾越的障碍和瓶颈。一方面粗大的脆性si相是高温服役过程中的弱结合环节，是疲劳裂纹萌生和断裂的重要根源；另一方面，由于粗大且不规则的共晶si的分割，金属间化合物耐热相难本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐热高强活塞铝合金，其特征在于，所述耐热高强活塞铝合金包括α-Al相、β-Si相、原位生成的纳米富Ni相、C-TiB2晶种和B-TiC晶种，其中，所述C-TiB2晶种为C掺杂型TiB2晶种，所述B-TiC晶种为B掺杂型TiC晶种，所述C-TiB2晶种和所述B-TiC晶种中的一部分弥散分布并用作α-Al晶粒的形核核心。

2.根据权利要求1所述的耐热高强活塞铝合金，其特征在于，基于100wt％的所述耐热高强活塞铝合金，Si的含量为10.5wt％-13.5wt％。

3.根据权利要求1所述的耐热高强活塞铝合金，其特征在于，所述纳米富Ni相的尺寸小于500nm，所述...

【技术特征摘要】

1.一种耐热高强活塞铝合金，其特征在于，所述耐热高强活塞铝合金包括α-al相、β-si相、原位生成的纳米富ni相、c-tib2晶种和b-tic晶种，其中，所述c-tib2晶种为c掺杂型tib2晶种，所述b-tic晶种为b掺杂型tic晶种，所述c-tib2晶种和所述b-tic晶种中的一部分弥散分布并用作α-al晶粒的形核核心。

2.根据权利要求1所述的耐热高强活塞铝合金，其特征在于，基于100wt％的所述耐热高强活塞铝合金，si的含量为10.5wt％-13.5wt％。

3.根据权利要求1所述的耐热高强活塞铝合金，其特征在于，所述纳米富ni相的尺寸小于500nm，所述纳米富ni相还含有cu元素，所述纳米富ni相的至少一部分分布在所述β-si相之间。

4.根据权利要求1所述的耐热高强活塞铝合金，其特征在于，所述c-tib2晶种和所述b-tic晶种是亚微米尺度，所述c-tib2晶种和所述b-tic晶种中的另一部分呈线簇状构型并向三维延展。

5.根据权利要求1所述的耐热高强活塞铝合金，其特征在于，基于100wt％的所述耐热高强活塞铝合金，所述c-tib2晶种和所述b-tic晶种的总含量为0.01wt％-3.00wt％，基于100wt％的所述c-tib2晶种，c掺杂量小于等于2wt％，基于100wt％的所述b-tic晶种，b掺杂量小于等于5wt％。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的耐热高强活塞铝合金，其特征在于，所述耐热高强活塞铝合金还包括p...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘相法，刘桂亮，韩梦霞，孙谦谦，刘思达，
申请(专利权)人：山东迈奥晶新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：