[发明专利]铝合金活塞及其制备方法

权利要求书

1.铝合金活塞，其特征在于：由铝合金制成，所述铝合金由以下组分构成：Si为8.5％～10.5％、Cu为1％～1.8％、Ni为1％～1.5％、Mg为1.1％～1.6％、Fe为0.05％～0.1％、Mn为0.08％～0.18％、Zn为0.12％～0.25％、Cr为0.02％～0.08％、Ti为0.08％～0.14％，其余Al；所述铝合金活塞的顶面设置有陶瓷膜。

2.权利要求1中所述铝合金活塞的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1熔炼铸锭

在温度为700℃～800℃下熔炼，并在温度为380℃～420℃下采用半连续铸造方法制备得到圆柱形铸锭；

S2挤压成坯

先对S1中得到的铸锭进行预热，对预热后的铸锭采用反向挤压法加工，得到中间料；

S3锻造

先对S2中得到的中间料进行二次预热；对预热后的毛坯料进行锻造，得到模压毛坯料；

S4机加成型

对S3中得到的模压毛坯料进行机械加工，得到活塞形体；

S5淬火

对S4中得到的活塞形体进行淬火，得到活塞模锻件；

S6表面处理

对S5中制得的活塞模锻件的活塞顶面进行微弧氧化表面处理，形成80-180μm的陶瓷膜；

S7封孔

对经过S6表面处理后的活塞模锻件进行封孔处理，得到活塞成品。

3.根据权利要求2所述的铝合金活塞，其特征在于：S2挤压成坯中预热温度为350-450℃，预热时间为4-6h。

4.根据权利要求2所述的铝合金活塞，其特征在于：S3锻造中二次预热的温度为450℃～480℃，预热时间为1h～3h。

5.根据权利要求2所述的铝合金活塞，其特征在于：S3锻造中采用自由锻工艺进行锻造。

6.根据权利要求2所述的铝合金活塞，其特征在于：S4机加成型中，将模压毛坯料放到自动车床上，分别进行两次粗车和一次精车，得到活塞形体。

7.根据权利要求2所述的铝合金活塞，其特征在于：S5淬火中，先将活塞形体预热至500℃，预热时间3-5h，在50℃的水中反复升降20次，每次停留在水中时间为10秒，最后一次在水中停留15min后取出活塞形体，结束淬火，得到活塞模锻件。

8.根据权利要求2所述的铝合金活塞，其特征在于：S6表面处理中，将活塞模锻件浸入电解液中，通电并保持电压稳定在280V状态30S，并快速升至480V保持电压稳定至电流小于1A/dm²时结束表面处理步骤，活塞的顶面形成陶瓷膜。

9.根据权利要求8所述的铝合金活塞，其特征在于：所述电解液包括以下组分：K₂SiO₃：6-8g/L，Na₂O₂：5-7g/L，NaF：0.2-1.5g/L，CH₃COONa：1.5-3.5g/L；电解液的pH值为10-12，温度为25-30℃。

10.根据权利要求2所述的铝合金活塞，其特征在于：S7封孔中，封孔液采用浓度为0.4g/mL的Na₂SiO₃溶液。