[发明专利]一种发动机气缸体用铸造铝合金制造方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金领域，具体是指一种发动机气缸体用铸造铝合金

背景技术

为减轻发动机的重量，已趋向于使用铝合金来制作气缸体。鉴于气缸体要求具有高强度和高耐磨性，所以期望含有大量硅的铝合金可用于制作气缸体。

含有大量硅的铝合金难以铸造，所以使得基于压铸的批量生产变得困难。根据可能的发动机转速和可能的发动机使用条件，气缸体可能要满足更高的耐磨性和强度要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种发动机气缸体用铸造铝合金技术方案，使得可以批量生产具有足够用于实际应用中的耐磨性和强度的气缸体。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种发动机气缸体用铸造铝合金制造方法，包括：

制备铸造用铝合金，其组成按重量百分比包括有21.2％的硅、2.64％的铜、0.008％的钙、0.0012％的稀土、135ppm的磷及余量的铝；

在模具内冷却该铝合金的熔体以形成模制件，冷却速度为8℃/秒匀速冷却到650℃-680℃后恒温冷却505℃-515℃；

模制件在505℃-515℃温度下恒温3-5小时，然后液体冷却该模制件至205℃-215℃，恒温3-5小时后风冷至常温。

在铝合金的截面区域内形成多个初结晶硅粒以使该多个初结晶硅粒具有25μm-50μm的平均晶粒径；在多个初结晶硅粒之间形成多个共晶硅粒，共晶硅粒具有不高于7.5μm的平均晶粒径。

所述稀土为轻稀土。

所述铝合金中还包括有按重量百分比0.03％的锆。

本发明的有益效果是：

通过本技术方案生产的发动机气缸体，其洛氏硬度为68.5，耐磨性和强度足以达到缸体的要求。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

一种发动机气缸体用铸造铝合金制造方法，包括：

制备铸造用铝合金，其组成按重量百分比包括有21.2％的硅、2.64％的铜、0.008％的钙、0.0012％的稀土、135ppm的磷及余量的铝；

在模具内冷却该铝合金的熔体以形成模制件，冷却速度为8℃/秒匀速冷却到650℃-680℃后恒温冷却505℃-515℃；

模制件在505℃-515℃温度下恒温3-5小时，然后液体冷却该模制件至205℃-215℃，恒温3-5小时后风冷至常温。

在铝合金的截面区域内形成多个初结晶硅粒以使该多个初结晶硅粒具有25μm-50μm的平均晶粒径；在多个初结晶硅粒之间形成多个共晶硅粒，共晶硅粒具有不高于7.5μm的平均晶粒径。

所述稀土为轻稀土。

所述铝合金中还包括有按重量百分比0.03％的锆。

通过对生产的铝合金切面进行观察，在其表面包含有初结晶硅粒和共晶硅粒。

在含有大量硅的过共晶成份的铝合金熔融时，首先结晶的硅晶粒称为初结晶硅粒；随后结晶的硅晶粒称为共晶硅粒。共晶硅粒的平均粒径小于初结晶硅粒的平均粒径。

合金中的磷可以减缓硅晶粒变得粗大的趋势，从而允许该硅晶粒均匀分散在合金内。

对铝合金进行恒温处理过程是为了保证铜元素在铝合金中的孕育。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改和替换，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。