[发明专利]发动机活塞新材料配方

说明书

技术领域

本发明涉及成分配方，具体涉及一种发动机活塞新材料配方。 

背景技术

随着内燃机向高速、大功率方向发展，活塞的工作状态更为恶劣，除承受较大的交变冲击载荷外，还要高温高压气体冲击与侵蚀，特别是直喷、增压式活塞，燃烧室表面温度在300℃以上。为了使活塞能满足高性能发动机要求，活塞耐高温性能要在360℃高温强度要大于70MPa。 

发明内容

本发明的目的在于：提供一种发动机活塞新材料配方，利用本发明的活塞新材料的成分配方制造活塞，提高活塞抗热蚀、抗疲劳、耐磨性能，保持发动机功率和延长发动机使用寿命。 

所述的成分配方有Si、Mn、Mg、Cu、Ni、Fe、Ti和Al。Si量在12.5％左右时，具有最高常温强度及高温强度；Ni在适当范围内可以显著提高合金的高温抗拉强度，具有细化铁相组织的作用，还可以降低膨胀系数；Cu提高常温、高温抗拉强度和硬度，但铜高时，使体积稳定性下降，应控制在合适范围内；Mg提高抗拉强度；Mn起降低膨胀系数、抑制针状铁相出现；Ti细化金相组织，提高合金的高温性能，在高温下与许多元素和化合物发生反应，使铝合金吸气性增强。 

本发明通过多次试验，选择较佳的合金元素和合金元素的含量，该活塞材料的成分配比由以下组份重量百分比组成：Si12.0-13.0％，Mn0.2-0.3％，Mg1.20-1.60％，Cu3.60-4.20％，Ni2.40-3.0％，Fe0-0.22％，Ti0.22-0.26％，Al77.42-80.38％。 

本发明的有益效果是：通过活塞新材料的成分配方制造的活塞，可以提高耐热温度，减少活塞材料的膨胀量、增强与活塞环的密封性能、适用于增压发动机恶劣工况工作，延长发动机使用寿命。 

具体实施方式

所述的成分配方有Si、Mn、Mg、Cu、Ni、Fe、Ti和Al。Si量在12.5％左右时，具有最高常温强度及高温强度；Ni在适当范围内可以显著提高合金的高温抗拉强度，具有细化铁相组织的作用，还可以降低膨胀系数；Cu提高常温、高温抗拉强度和硬度，但铜高时，使体积稳定性下降，应控制在合适范围内；Mg提高抗拉强度；Mn起降低膨胀系数、抑制针状铁相出现；Ti细化金相组织，提高合金的高温性能，在高温下与许多元素和化合物发生反应，使铝 合金吸气性增强。 

本发明通过多次试验，选择较佳的合金元素和合金元素的含量，该活塞材料的成分配比由以下组份重量百分比组成：Si12.0-13.0％，Mn0.2-0.3％，Mg1.20-1.60％，Cu3.60-4.20％，Ni2.40-3.0％，Fe0-0.22％，Ti0.22-0.26％，Al77.42-80.38％。 

本发明具有以下优点：通过活塞新材料的成分配方制造的活塞，可以提高耐热温度，减少活塞材料的膨胀量、增强与活塞环的密封性能、适用于增压发动机恶劣工况工作，延长发动机使用寿命。 

实施例1：所述的成分配方有Si、Mn、Mg、Cu、Ni、Fe、Ti和Al。Si量在12.5％左右时，具有最高常温强度及高温强度；Ni在适当范围内可以显著提高合金的高温抗拉强度，具有细化铁相组织的作用，还可以降低膨胀系数；Cu提高常温、高温抗拉强度和硬度，但铜高时，使体积稳定性下降，应控制在合适范围内；Mg提高抗拉强度；Mn起降低膨胀系数、抑制针状铁相出现；Ti细化金相组织，提高合金的高温性能，在高温下与许多元素和化合物发生反应，使铝合金吸气性增强。 

该活塞材料的成分配比由以下组份重量百分比组成：Si12.0％，Mn0.2％，Mg1.20％，Cu3.60％，Ni2.40％，Fe0％，Ti0.22％，Al80.38％。 

实施例2：所述的成分配方有Si、Mn、Mg、Cu、Ni、Fe、Ti和Al。Si量在12.5％左右时，具有最高常温强度及高温强度；Ni在适当范围内可以显著提高合金的高温抗拉强度，具有细化铁相组织的作用，还可以降低膨胀系数；Cu提高常温、高温抗拉强度和硬度，但铜高时，使体积稳定性下降，应控制在合适范围内；Mg提高抗拉强度；Mn起降低膨胀系数、抑制针状铁相出现；Ti细化金相组织，提高合金的高温性能，在高温下与许多元素和化合物发生反应，使铝合金吸气性增强。 

该活塞材料的成分配比由以下组份重量百分比组成：Si13.0％，Mn0.3％，Mg1.60％，Cu4.20％，Ni3.0％，Fe0.22％，Ti0.26％，Al80.38％。