[发明专利]一种汽车发动机管件用复合合金铸件及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及汽车配件制备技术领域，具体涉及一种汽车发动机管件用复合合金铸件及其制备工艺。

背景技术

随着现代工业的飞速发展，人们对管件的可靠性等要求越来越高，同时对合金综合性能和特种性能的要求不断提高。汽车作为现代产业中的支柱产业，其中使用的管件质量要求更是不断提高。如汽车在形式过程中，燃油经过燃油管件时会造成脉冲，使得燃油管件与管夹不断碰撞、摩擦，同时燃油也会形成高温环境，这些对汽车用管件都是很大的损伤，极大的影响了使用寿命。现有的车用管件耐高温、耐磨损、耐腐蚀等综合性能较差，修理周期短，经济效益低，因此，需要研制出一种耐高温、耐腐蚀、耐磨损的高质量管件。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种汽车发动机管件用复合合金铸件及其制备工艺，通过熔炼、预处理、渗镀等步骤制成，制得的复合合金铸件具有优异的耐高温、耐磨蚀性能，且机械性能优良，表面硬度达2300HV以上，镀层与基体结合力可达70N，大大延长了产品的使用寿命，综合质量显著提高。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种汽车发动机管件用复合合金铸件，包括合金管基体和镀层，所述合金管基体采用铝合金材料，所述镀层采用N-Sc-W-Al多元复合镀层，所述镀层厚度为8.5-13μm。

优选的，所述复合镀层采用双辉等离子渗镀工艺渗镀在合金管基体表面。

优选的，所述镀层中各组分百分含量如下：N 15-23％、Sc 10-12％、W 12-18％、Al余量。

优选的，所述铝合金基体包括以下百分含量组成：Si 0.15-0.22％、Cr 0.9-2.5％、Mn 0.22-0.25％、Ti 0.14-0.17％、Cu 3.82-3.94％、Fe 0.3-0.6％、B≤0.3％、Nb≤0.18％、余量为Al及不可避免的杂质。

优选的，还包括稀土≤0.2％，所述稀土为Sc与La或Ce的组合物，Sc与La或Ce的摩尔比为1:0.8-1.2。

优选的，汽车发动机管件用复合合金铸件，制备工艺如下：

1)按配比将各合金元素置于中频感应电炉中熔融，取样分析调整合格后调节温度为740±2℃，出炉注模，压铸得粗品；

2)将粗品表面依次采用金相砂轮粗磨、砂纸细磨，然后采用混合液超声清洗，再采用蒸馏水洗净，常温干燥，得预处理粗品；

3)采用氮气、钪铝合金、钨铝合金、电解铝为源极对预处理粗品进行双辉等离子渗镀工艺，即得汽车发动机管件用复合合金铸件。

优选的，出炉过程中随炉水添加稀土硅铁孕育剂，添加量为炉水的0.22-0.3％。

由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过熔炼、预处理、渗镀等步骤制成，制得的复合合金铸件具有优异的耐高温、耐磨蚀性能，且机械性能优良，表面硬度达2300HV以上，镀层与基体结合力可达70N，大大延长了产品的使用寿命，综合质量显著提高。

本发明采用N-Sc-W-Al多元复合掺杂作为镀层，形成了强氮化物提高耐磨性能，配合钨大大提高了铸件的表面强硬都，另外其中含有的主要铝元素有利于加强与基体铝的结合效能，提高了结合力，钪提高了产品耐高温、耐酸稳定性，其在酸性气体条件下(如尾气)可形成保护膜，有效延长了使用寿命，提高了防护周期。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1:

一种汽车发动机管件用复合合金铸件，包括合金管基体和镀层，所述合金管基体采用铝合金材料，所述镀层采用N-Sc-W-Al多元复合镀层，所述镀层厚度为12.4μm。

镀层中各组分百分含量如下：N 18％、Sc 10.8％、W 14％、Al余量；铝合金基体包括以下百分含量组成：Si 0.17％、Cr 0.9％、Mn 0.24％、Ti 0.16％、Cu 3.88％、Fe 0.45％、B 0.25％、Nb 0.16％、余量为Al及不可避免的杂质，还包括稀土0.1％，所述稀土为Sc与La或Ce的组合物，Sc与La或Ce的摩尔比为1:0.8。

汽车发动机管件用复合合金铸件，制备工艺如下：

1)按配比将各合金元素置于中频感应电炉中熔融，取样分析调整合格后调节温度为740±2℃，出炉注模，压铸得粗品；