[发明专利]汽缸盖用铝合金及其制造方法

说明书

本申请提供用于车辆发动机的汽缸盖用铝合金，其包括2～3％的Si、2.5～3％的Cu、0.01％或更少(不包括0％)的Zn、0.15％或更少(不包括0％)的Fe、0.02％或更少(不包括0％)的Mn、0.1～0.3％的Mg、0.01％或更少(不包括0％)的Ni、0.02％或更少(不包括0％)的Ti、0.1％或更少(不包括0％)的Zr、余量的Al和不可避免的杂质，其中AlCuMgSi基晶体以0.3～0.9％的量形成，并且Al₂Cu基析出物以3.3～4.0％的量形成，其中，百分比(％)基于重量。

技术领域

本公开涉及一种汽缸盖用铝合金和使用该铝合金制造汽缸盖的方法。

背景技术

汽缸盖是用作燃料和空气的入口以及废气出口的发动机的主要部件。通常，当在燃烧室中发生爆炸时，汽缸盖的下表面温度升高至约200℃。当燃烧室的温度升高时，燃料自发燃烧，从而引起爆震现象。这种现象导致比如发动机耐久性的劣化和燃料经济性的问题。

为了防止燃烧室内的这种现象，爆炸后产生的热量应迅速释放到外部。因此，当由具有高热导率的材料制造汽缸盖时，从燃烧室传递到盖部的热量向外部排出，从而可以防止爆震现象，并因此可以降低燃料成本。

本部分的公开内容是为了提供本发明的背景。申请人注意到，本部分可能包含本申请之前可得到的信息。然而，通过提供本部分，申请人并不承认本部分中包含的任何信息构成现有技术。

发明内容

本发明的一个方面提供一种汽缸盖用铝合金，以及使用该铝合金制造汽缸盖的方法，所述铝合金能够在汽缸操作期间产生的高温(200℃)保持高热导率和优异的强度。

本发明的另一方面提供一种用于车辆发动机的汽缸盖用铝合金，其包括2～3％的Si、2.5～3％的Cu、0.01％或更少(不包括0％)的Zn、0.15％或更少(不包括0％)的Fe、0.02％或更少(不包括0％)的Mn、0.1～0.3％的Mg、0.01％或更少(不包括0％)的Ni、0.02％或更少(不包括0％)的Ti、0.1％或更少(不包括0％)的Zr、余量的Al和不可避免的杂质，其中AlCuMgSi基晶体以0.3～0.9％的量形成，并且Al₂Cu基析出物以3.3～4.0％的量形成，其中百分比(％)基于重量。

铝合金在200℃的热导率可以为185W/mK或更大。

铝合金的抗拉强度可以为270MPa或更大。

铝合金的屈服强度可以为197MPa或更大，并且伸长率可以为1.6％或更大。

本发明的另一方面提供一种制造用于车辆发动机的汽缸盖用铝合金的方法，所述方法包括铸造包括2～3％的Si、2.5～3％的Cu、0.01％或更少(不包括0％)的Zn、0.15％或更少(不包括0％)的Fe、0.02％或更少(不包括0％)的Mn、0.1～0.3％的Mg、0.01％或更少(不包括0％)的Ni、0.02％或更少(不包括0％)的Ti、0.1％或更少(不包括0％)的Zr、余量的Al和不可避免的杂质的熔融金属以制造汽缸盖形式的制品，对制品进行固溶处理并且进行时效热处理，使得AlCuMgSi基晶体以0.3～0.9％的量形成，并且Al₂Cu基析出物以3.3～4.0％的量形成，其中百分比(％)基于重量。

时效热处理可以在265～275℃的热处理温度下进行2～3小时。

附图说明

根据以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其它特征以及其他优势，其中：

图1和图2是示出根据本发明的实施例的在不同温度下形成的铝合金的增强相的种类和量的图；

图3A和图3B是示出根据实施例的铝合金和市售产品的作为热处理时间的函数的热导率变化的图；且