[发明专利]铝合金及使用其的车辆部件

说明书

技术领域

本发明涉及适用于高功率发动机部件的具有相当高的耐热性和耐磨性的铝合金，并涉及使用其的车辆部件。因此，本发明提供重量较轻且具有相当高的耐热性同时适用于高功率发动机部件的铝合金，且更具体地，本发明提供相比于目前使用的铝-硅-铜-镍(Al-Si-Cu-Ni)合金重量更轻并具有改善的耐热性的新型铝合金，从而在相当高温的操作过程中同时实现发动机部件的重量降低和耐久性改善。

背景技术

近来，已经加强了多种多样的环境法规且已经开始了抑制环境污染的研究。根据此类环境法规，已经进行了追寻车辆燃料效率改善的广泛研究，且对高功率汽车发动机的需求也已增加。

由于发动机功率增加，高度耐热的Al-Si-Cu-Ni合金，特别是Al-12Si-3Cu-2Ni合金的耐热限度估计为约110巴。为了在未来制造用于高功率发电机(例如，130巴或更大)的活塞，首先须开发高温特性改善的新型耐热铝合金，而且还需要降低发动机部件的重量以改善燃料效率并减少废气排放。

前述仅旨在帮助对本发明背景的理解，并不旨在表明本发明落在本领域技术人员已知的相关技术的范围内。

发明内容

因此，本发明提供针对上述相关技术中的技术困难的技术方案，且更具体地提供适用于高功率发动机部件的具有相当高的耐热性和耐磨性的铝合金，以及使用其的车辆部件。

一方面，本发明提供一种铝合金，其可包括约8.5～11.0wt％的镁(Mg)、约3.5～5.8wt％的硅(Si)、约2.0～3.0wt％的铜(Cu)和余量的铝(Al)。

Mg与Si的比率(Mg/Si)可为约1.47至3.10。铝合金还可包括约0.3～1.0wt％的锰(Mn)。铝合金的结构可包括初生硅化镁(Mg₂Si)颗粒。铝合金的结构可包括Al-Mg-Cu金属间化合物颗粒。铝合金的结构可包括Al-Mn金属间化合物颗粒。铝合金的结构可同时包括初生Mg₂Si颗粒、Al-Mg-Cu金属间化合物颗粒和Al-Mn金属间化合物颗粒。

另一方面，本发明提供使用具有上述组成的铝合金通过铸造和热处理而制造的车辆部件。热处理可在约200～250℃进行约1.5～4.5小时。

附图说明

根据以下具体实施方式结合附图将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和优点，其中：

图1A示出根据本发明一个示例性实施方式的铝合金的示例性显微镜视图；

图1B示出常规铝合金的示例性显微镜视图；且

图2示出由于在铝合金中过量加入Si而引起的Si簇集(clustering)的示例性显微镜视图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的示例性实施方式。然而，示例性实施方式仅是说明性的而不应解释为对本发明的限制，且本发明仅由以下描述的权利要求书的范围限定。

应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。

本文使用的术语仅仅是为了说明具体实施方式的目的而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种”和“该”也意在包括复数形式，除非上下文中清楚指明。还可以理解的是，在说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

除非特别说明或从上下文明显得到，否则本文所用的术语“约”理解为在本领域的正常容许范围内，例如在均值的2个标准偏差内。“约”可以理解为在所述数值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非另外从上下文清楚得到，本文提供的所有数值都由术语“约”修饰。

下文将参考附图给出本发明示例性实施方式的详细描述。