[发明专利]一种铝合金气缸盖的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，涉及一种铝合金气缸盖的制备方法。

技术背景

发动机是汽车的心脏，汽缸盖是发动机上的一个重要零件，其结构复杂，凸轮轴直接与之接触运转，铝合金材料耐磨性要好，且缸盖与气缸体接合面要耐240℃左右的高温。同时，还要经受燃油燃烧后产物中硫的氧化物及水蒸气所形成稀硫酸的腐蚀，工作条件恶劣。因此对生产汽缸盖的铝合金材料性能要求特别严格，不仅要求高温强度高，韧性好，还要求具有优良的耐磨性和耐腐蚀性。传统铸造方法和机械加工方法工艺复杂，质量稳定性较差，费料，且无法制备复杂零件。而粉末冶金不受熔炼限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它结构组分，并且在相当大的范围内根据要求进行调整，进而在力学性能上能达到与构件匹配的效果。粉末冶金机械化程度高，既能减少人员，又能提高效率，进而节约成本。粉末冶金技术能取代传统的制造工艺，为广大传统企业节约成本。所以研究各种机械零部件的粉末冶金的配方，适应不同的需要，具有重要的意义。而纳米材料可以满足传统材料所达不到的要求，同时应用纳米材料可以满足金属加工领域中对材料性能的特殊要求，但是现有技术中纳米材料应用于粉末冶金技术中的披露还很少，并且技术不成熟。目前纳米材料使用技术存在的主要问题为纳米粉体颗粒材料的团聚问题，导致粉体颗粒材料在使用中由于颗粒表面张力所致而形成的颗粒团聚，从而导致在使用中添加化学分解剂进行团聚颗粒的分解才能正常使用，但是这样就会带来使用难度的增加和化学污染，同时降低了使用效率，这就限制这纳米材料在粉末冶金技术中的应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种铝合金气缸盖的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 一种铝合金气缸盖的制备方法，所述方法包括以下步骤：先按重量份称取铝粉50-60份、铜粉20-30份、二硫化钼10-15份、微蜡粉10-20份、铬粉4-9份、碳化硅4-9份、三氧化二钇3-8份、纳米碳化钛6-8份、硅化钨6-8份、助剂4-8份、氧化铍3-5份，其中助剂由三油酸甘油酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚二甲基硅氧烷按照重量比6-7：1-3：2-4组成的；然后将前述物料混合，在40-50℃下搅拌10-15分钟后，装入模具，压制成坯；接着将压坯放在烧结炉中，在氮气氛保护下，以10-20℃/分钟速率升温至350-420℃条件下烧结2小时；再以10-20℃/分钟速率升温至600-660℃条件下烧结2小时；以10-20℃/分钟速率升温至780-880℃条件下烧结2小时；最后将压坯送入蒸汽处理炉中，在炉中温度200-300℃的条件下通入蒸汽60-90分钟，取出空冷即得。

按重量份称取铝粉55份、铜粉25份、二硫化钼13份、微蜡粉15份、铬粉6份、碳化硅6份、三氧化二钇6份、纳米碳化钛7份、硅化钨7份、助剂6份、氧化铍4份。

所述助剂由三油酸甘油酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚二甲基硅氧烷按照重量比6.5：2：3组成的。

在氮气氛保护下，以15℃/分钟速率升温至370℃条件下烧结2小时；再以15℃/分钟速率升温至630℃条件下烧结2小时；以15℃/分钟速率升温至800℃条件下烧结2小时。

将压坯送入蒸汽处理炉中，在炉中温度250℃的条件下通入蒸汽70分钟，取出空冷即得。

本发明具有以下有益效果：本发明制造的铝合金气缸盖具有硬度高、耐磨性好，配合稀土元素和纳米颗粒，改善了金相结构，组织致密，微观结构良好，孔隙很少，结构刚度、硬度、耐疲劳性能、抗拉强度性能优良。

具体实施方式

实施例1

一种铝合金气缸盖的制备方法，包括以下步骤：先按重量份称取铝粉50份、铜粉20份、二硫化钼10份、微蜡粉10份、铬粉4份、碳化硅4份、三氧化二钇3份、纳米碳化钛6份、硅化钨6份、助剂4份、氧化铍3份，其中助剂由三油酸甘油酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚二甲基硅氧烷按照重量比6：1：2组成的；然后将前述物料混合，在40℃下搅拌10分钟后，装入模具，压制成坯；接着将压坯放在烧结炉中，在氮气氛保护下，以10℃/分钟速率升温至350℃条件下烧结2小时；再以10-20℃/分钟速率升温至600℃条件下烧结2小时；以10℃/分钟速率升温至780℃条件下烧结2小时；最后将压坯送入蒸汽处理炉中，在炉中温度200℃的条件下通入蒸汽60分钟，取出空冷即得。

实施例2