[发明专利]一种汽车发动机用铝合金压铸件的制备方法

摘要

本发明公开了一种汽车发动机用铝合金压铸件的制备方法，属于汽车发动机压铸件领域，尤其是涉及一种汽车发动机用铝合金压铸件的制备方法。本发明的方法包括如下步骤：配料、制备母合金锭、母合金重熔处理、压铸、热处理、淬火处理、回火处理等步骤。本发明的汽车发动机用铝合金压铸件的制备方法的加工工艺中材料利用率高，损耗小，生产成本低，且加工工艺简单，大气污染和环境危害小，符合环保要求，制得的汽车发动机用压铸件的强度、表面硬度和尺寸精度高，表面粗糙度低。 1

主权项

1.一种汽车发动机用铝合金压铸件的制备方法，其特征在于，所述铝合金包括以重量百分比计的硅Si 6.5‑8.5％，铜Cu 1‑3％，铁Fe 0.5‑0.6％，镁Mg 0.1‑0.25％，锰Mn 0.17‑0.53％，锌Zn0.8‑1.65％，铒Er＜0.015％，铥Tm＜0.004％，镥Lu＜0.015％，镍Ni＜0.06％，铅Pb＜0.05％，锡Sn＜0.05％，汞Hg1/30(锌Zn0.8‑1.65％)，M 1.1‑2.25％余量为铝，其中M为钛Ti、锆Zr和铪Hf中的一种或多种，所述制备方法包括如下步骤：

1)配料：将质量百分比纯度不低于99％的各原料按照合金的组分表达式进行称重配料；

2)制备母合金锭：在300摄氏度条件下预热感应熔炼炉或电弧熔炼炉，预热30‑60分钟；将步骤1)配好的铜，铁，1/2镁，锰，铒，铥，镥，镍，铅，锡，铝加入到感应熔炼炉或电弧熔炼炉中，并加热至750摄氏度，待原料全部熔化后加入单晶硅颗粒，并充分搅拌均匀，保温1‑2小时；将汞与锌粉混合并加热至430摄氏度，使之熔化并充分搅拌，然后保温1‑2小时；然后将汞锌混合熔液加入感应熔炼炉或电弧熔炼炉中并充分搅拌；上述合金熔融过程全部在真空条件下进行；然后覆盖精炼除渣剂，解除真空条件，并在2小时内将温度降低至300摄氏度，然后扒渣；再加入1/2镁加热至710摄氏度，抽真空搅拌均匀，并保温30分钟；解除真空状态，扒渣；然后将合金熔液浇筑至已经预热至330摄氏度的坩埚中，形成母合金锭，并在500摄氏度条件下退火5小时；

3)母合金重熔处理：将母合金锭放入感应熔炼炉或电弧熔炼炉中，在40分钟内将温度加热至800摄氏度重熔，加入M并搅拌均匀，然后降温至550摄氏度，保温7‑10小时，使得Cu原子与M原子在热处理过程中在合金内形成均匀弥散分布的有序原子相团簇，避免形成FeAl3的针状结晶，锰原子与铝原子形成MnAl6化合物能够有效的降低铁杂质的危害，同时在热处理过程中MnAl6化合物形成弥散质点，提高再结晶温度，细化再结晶晶粒，阻止再结晶晶粒长大；保持温度550摄氏度，并覆盖精炼除渣剂待用；

4)压铸：在步骤3)后提升温度至730摄氏度，除渣，然后降温至630‑660摄氏度准备压铸，将模具预热至120‑150摄氏度，然后向模具内喷涂10‑15微米的脱模剂，继续加热模具温度至300‑320摄氏度，然后向模具中平稳输入合金液，合金液输入时间小于5秒，并快速加压凝固结晶，增压至110‑150MPa，保持压力30秒，压铸成型；

5)热处理：使用纯氢气和纯氧气燃烧对步骤4)得到的压铸件进行热处理，在2小时内将温度提升至510摄氏度，并保温3‑5小时；

6)淬火处理：使用纯氢气对经过热处理的压铸件进行隔绝密封然后在水浴中降温至400摄氏度，然后在30摄氏度的温水中进行淬火处理；

7)回火处理：将经过淬火处理的压铸件放入回火炉中加热至150摄氏度，并保温20‑30分钟；

8)成品：制得汽车发动机用铝合金压铸件。

2.根据权利要求1所述汽车发动机用铝合金压铸件的制备方法，其特征在于，所述M为钛Ti和锆Zr，并且钛Ti是锆Zr的1.3倍。

3.根据权利要求1所述汽车发动机用铝合金压铸件的制备方法，其特征在于，所述所述M为钛Ti、锆Zr和铪Hf，并且钛Ti：锆Zr：铪Hf为3:2:1。