一种高铜高镍液态模锻铝合金活塞材料及其制备方法技术

技术编号:8621525 阅读:273 留言:0更新日期:2013-04-25 03:04
本发明专利技术公开一种高铜高镍液态模锻铝合金活塞材料,其主要成分为AL,还含有Cu,Si,Mg,Fe,Ni,Ti,Mn,Cr,Zn,Sn,Pb,Bi元素,其中各元素在铝合金中的重量百分为:Cu:3.5-4.5%,Si:13.5-14.5%,Mg:0.05-0.25%,Fe:0.4-1.05%,Ni:1.5-2.5%,Ti:0.05-0.15%,Mn:0.1-0.35%,Cr:0.01-0.15%,Zn:0.05-1%,Sn:0.01-0.1%,Pb:0.01-0.2%,Bi:0.01-0.08%,除以上成分外,其余成分为AL,各成分的总量之和为100%。本发明专利技术的活塞材料的抗拉强度和屈服强度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属合金及其制备
,尤其涉及。
技术介绍
扫雪车主要应用于天寒下大雪的北方。当大学妨碍到道路交通的时候,就必须运用扫雪车清扫掉道路上的积雪。目前扫雪车发动机的活塞壁要求做的越来越薄了,这就对活塞材料的强度提出了非常高的要求。现有技术中的铝合金的活塞材料中各元素在铝合金中的重量百分比为 Cu 2. 0-3. 5%, Si 11. 25-13. 25%,Mg 0-0. 5%, Fe O. 4-1. 05%,Ni 0-0. 5%,Ti 0-0. 15%, Mn O. 1-0. 35%, Cr O. 01-0. 15%, Zn 0-3. 0%, Sn 0-0. 1%,PbO-O. 2%,余量为 AL。现有技术中的铝合金活塞材料不能满足让活塞壁既做的薄又能满足高强度的要求。市场急需研发出一种抗拉强度高、屈服强度高、伸长率好、硬度好、体积稳定性高的活塞材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗拉强度高、屈服强度好、硬度高,同时伸长率好的高铜高镍液态模锻铝合金活塞材料。为实现上述目的,本专利技术的技术方案为一种高铜高镍液态模锻铝合金活塞材料,其主要成分为AL,还含有Cu,Si,Mg,Fe,Ni,Ti,Mn,Cr,Zn,Sn,Pb,Bi元素,其中各元素在铝合金中的重量百分比如下Cu:3.5-4. 5%,S1:13. 5-14. 5%Mg:O.05-0. 25%Fe:O.4-1. 05%,N1:1.5-2. 5%,T1:O.05-0. 15%Mn:O.1-0. 35%,Cr:O.01-0. 15%Zn:O.05-1%,Sn:O.01-0. 1%,Pb:O.01-0. 2%,B1:O.01-0. 08%除以上成分外,其余成分为AL,各成分的总量之和为100%。所述铝合金中的Pb、Sn和Bi三种元素的重量之和占铝合金的总重量的百分比小于等于O. 25%。本专利技术的另一目的是提供 一种高铜高镍铝合金活塞材料的制备方法,其制备步骤如下1)、在熔炼炉中按重量百分比加入铝锭,加热至580-600°C,铝锭熔解,加入占铝锭重量O. 1-0. 2%的低温除渣剂,将铝液搅拌40-60次后除去表层杂质,再加入占铝锭总重量O. 1-0. 2%的低温除渣剂,再次搅拌40-60次后除去铝液表层的浮渣;2)、将除渣后的铝液继续加热至730-750°C,把铝合金中除AL外的Cu,Si,Mg,Fe,Ni,Ti,Mn,Cr,Zn,Sn,Pb,Bi按各自的重量百分比,混合均匀后加入熔炼炉中,搅拌铝液3_5分钟;3)、将铝液继续加热至780-800°C,加入占铝锭重量O.2-0. 3%的磷复合变质剂进行细化变质处理;4)、将细化变质处理后的熔融的铝液送到保温炉内,在780-800°C下保温50-70分钟,再加入占铝锭重量O. 1-0. 2%的高温除渣剂进行除渣处理,然后进行除气精炼处理;5)、将初期精炼后的铝液静置6-10分钟,然后进行金属型液态模锻浇注活塞毛坯,所述浇注温度为780-800°C ;6)、对活塞毛坯进行T5处理。更进一步,所述T5处理包括将活塞毛坯在216±5°C下保温2-2. 5小时。本专利技术采用以上技术方案,按照各元素的重量比例进行液态模锻铝合金,采用T5处理工艺,优化了 Cu、S1、Mg等元素在铝合金中的含量,使铝合金活塞材料的机械性能大大提高,其常温抗拉强度达到303MPa以上,屈服强度达到268MPa以上,伸长率达到95. OHB以上,体积稳定性控制在O. 017%以内,并且本专利技术的铝合金活塞材料的制造工艺简单、成本低。具体实施例方式本专利技术高铜高镍液态模锻铝合金活塞材料的主要成分为AL,还含有Cu,Si,Mg,Fe,Ni,Ti,Mn,Cr,Zn,Sn,Pb,Bi元素,其中各元素在铝合金中的重量百分比如下Cu: 3.5-4.5%,S1: 13. 5-14. 5%,Mg: O. 05-0. 25%,Fe: O. 4-1. 05%,N1: 1.5-2.5%,T1: O. 05-0. 15%,Mn: O. 1-0. 35%,Cr: O. 01-0. 15%,Zn: O. 05-1%,Sn: O. 01-0. 1%,Pb: O. 01-0. 2%,B1: O. 01-0. 08%,除以上成分外,其余成分为AL,各成分的总量之和为100%。所述 铝合金中的Pb、Sn和Bi三种元素的重量之和占铝合金的总重量的百分比小于等于O. 25%。上述的杂质中Cr6+含量小于O. 1%, Hg含量小于O. 1%,多溴二苯醚PBDE含量小于O. 1%,多溴联苯PBB含量小于O. 1%,Cd含量小于O. 01%。实施例1 :利用所述元素制造铝合金活塞材料的步骤如下1)、在熔炼炉中按重量百分比加入78kg铝锭,加热至580-600°C,铝锭熔解,加入占铝锭重量O. 1-0. 2%的低温除渣剂,将铝液搅拌40-60次后除去表层杂质,再加入占铝锭总重量O. 1-0. 2%的低温除渣剂,再次搅拌40-60次后除去铝液表层的浮渣;2)、将除渣后的铝液继续加热至730-750°C,把铝合金中除AL外的Cu4kg, Si 14kg,MgO. 15kg, Fe O. 725kg, Ni 2kg, Ti 0. lkg, Mn 0. 225kg, Cr 0. lkg, Zn 0. 5kg, Sn 0. 05kg, Pb 0.lkg, Bi 0.05kg按各自的重量百分比,混合均匀后加入熔炼炉中,搅拌铝液3-5分钟;3)、将铝液继续加热至780-800°C,加入占铝锭重量O.2-0. 3%的磷复合变质剂进行细化变质处理;4)、将细化变质处理后的熔融的铝液送到保温炉内,在780-800°C下保温50-70分钟,再加入占铝锭重量O. 1-0. 2%的高温除渣剂进行除渣处理,然后进行除气精炼处理;5)、将初期精炼后的铝液静置6-10分钟,然后进行金属型液态模锻浇注活塞毛坯,所述浇注温度为780-800°C ;6)、对活塞毛坯进行T5处理。更进一步,所述T5处理包括将活塞毛坯在216±5°C下保温2-2. 5小时。实施例2 利用所述元素制造铝合金活塞材料的步骤如下I )、在熔炼炉中按重量百分比加入75. 17kg铝锭,加热至580-600°C,铝锭熔解,加入占铝锭重量O. 1-0. 2%的低温除渣剂,将铝液搅拌40-60次后除去表层杂质,再加入占铝锭总重量O. 1-0. 2%的低温除渣剂,再次搅拌40-60次后除去铝液表层的浮渣;2)、将除渣后的铝液继续加热至730-750°C,把铝合金中除AL外的Cu4.5kg,Si14. 5kg, Mg O. 25kg, Fe1. 05kg, Ni 2. 5kg, Ti 0. 15kg, Mn 0. 35kg, Cr 0. 15kg, Zn lkg, Sn0. lkg, Pb 0.01kg, Bi 0.08kg按各自的重量百分比,混合均匀后加入熔炼炉中,搅拌铝液3-5分钟;3)、将铝液继续加热至780-800°C,加入占铝锭重量O.2-0. 3%的磷复合变质剂进行细化变质处理;4)、将细化变质处理后的熔融的铝液送到保温炉内,在780-800°C下保温50-70分钟,再加入占铝锭重量O. 1-0. 2%的高温除渣剂进行除渣处理,然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高铜高镍液态模锻铝合金活塞材料,其特征在于:其主要成分为AL,还含有Cu,Si,Mg,Fe,Ni,Ti,Mn,Cr,Zn,Sn,Pb,Bi元素,其中各元素在铝合金中的重量百分比如下:Cu:?3.5?4.5%,Si:?13.5?14.5%,Mg:?0.05?0.25%,Fe:?0.4?1.05%,Ni:?1.5?2.5%,Ti:?0.05?0.15%,Mn:?0.1?0.35%,Cr:?0.01?0.15%,Zn:?0.05?1%,Sn:?0.01?0.1%,Pb:?0.01?0.2%,Bi:?0.01?0.08%,除以上成分外,其余成分为AL,各成分的总量之和为100%。

【技术特征摘要】
1.一种高铜高镍液态模锻铝合金活塞材料,其特征在于其主要成分为AL,还含有Cu,Si,Mg,Fe,Ni,Ti,Mn,Cr,Zn,Sn,Pb,Bi元素,其中各元素在铝合金中的重量百分比如下Cu: 3.5-4.5%,S1: 13. 5-14. 5%,Mg: O. 05-0. 25%,Fe: O. 4-1. 05%,N1: 1.5-2.5%,T1: O. 05-0. 15%,Mn: O. 1-0. 35%,Cr: O. 01-0. 15%,Zn: O. 05-1%,Sn: O. 01-0. 1%,Pb: O. 01-0. 2%,B1: O. 01-0. 08%,除以上成分外,其余成分为AL,各成分的总量之和为100%。2.根据权利要求1所述的一种高铜高镍液态模锻铝合金活塞材料,其特征在于所述铝合金中的Pb、Sn和Bi三种元素的重量之和占铝合金的总重量的百分比小于等于O. 25%。3.根据权利要求1或2所述的一种高铜高镍液态模锻铝合金活塞材料的制备方法,其特征在于其制备方法的步骤如下1)、在熔炼炉中按重量百分比加入铝锭,加热至580-600°C,铝锭熔...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛玉田
申请(专利权)人:福州钜全汽车配件有限公司
类型:发明
国别省市:

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