[发明专利]一种活塞镶圈渗铝材料及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，尤其涉及一种活塞镶圈渗铝材料及其制作方法。

背景技术

活塞是发动机的关键部件，在气缸内承受着高温、高压的热负荷和机械负荷，这种工作环境要求活塞具有足够的耐高温性、耐磨和耐蚀性能以及良好的尺寸稳定性。在实际生产中，活塞在第一道气环镶入高镍铸铁镶圈，以便提高环槽的耐磨度和尺寸稳定性，高镍铸铁镶圈在使用之前要浸入渗铝液体材料里面进行处理，以使镶圈与活塞主体的铝材质进行较好粘结，但是现在的活塞镶圈渗铝材料在生产中并没有充分意识并切实控制有害元素的含量，硅铝组分配比不合理，使得镶圈经处理后与活塞主体的铝材质粘结效果并不理想，从而影响了活塞整体的寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种活塞镶圈渗铝材料，用该材料处理高镍铸铁镶圈，使得镶圈与活塞主体铝材质粘结效果好，延长活塞整体寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种活塞镶圈渗铝材料，其特征在于各组分按质量百分比计为：Si 8％～10％，Cu 0～0.3％，Ca 0～0.1％，Mg 0～0.1％，Fe 0～0.6％，Al余量。

上述方案中，优选：Si 9％，Cu 0.2％，Ca 0.2％，Mg 0.05％，Fe 0.3％，Al余量。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种上述活塞镶圈渗铝材料的制作方法，并采取以下技术方案：

一种活塞镶圈渗铝材料的制作方法，其特征在于：取牌号为Si-A的18份，取牌号为Al99.80的铝162～207份，在坩埚中加热至熔化，搅拌均匀，将温度调至720～740℃进行排气清渣，然后在该温度下将混合液静止15分钟即可得到活塞镶圈渗铝液体材料。

将所述活塞镶圈渗铝材料20～30℃下冷却得到活塞镶圈渗铝固体材料。

本发明通过改善渗铝材料的组分配比，使得本渗铝材料与现有渗铝材料相比体现出了更优越的特性，从而提高了活塞整体性能和使用寿命。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一：

活塞镶圈渗铝材料各组分按质量百分比计：Si 8％，Cu 0.3％，Ca 0.1％，Mg0.1％，Fe 0.6％，Al余量。

实施例二：

活塞镶圈渗铝材料各组分按质量百分比计：Si10％，Cu 0％，Ca 0％，Mg％，Fe 0％，Al余量。

实施例三：

活塞镶圈渗铝材料各组分按质量百分比计：Si 9％，Cu 0.2％，Ca 0.2％，Mg0.05％，Fe 0.3％，Al余量。

下表为本发明与原有活塞镶圈渗铝材料组分对比：

实施例四：

取牌号为Si-A的18份，取牌号为Al99.80的铝162份，在坩埚中加热至650℃使其熔化，搅拌均匀，将温度调至720～740℃进行排气清渣(把氮气通过碳棒管在铝液底部上翻，带走铝液中的氢气，15分钟后停止通气，把清渣剂均匀撒在铝液表面，充分搅拌，捞出渣子)，然后在该温度下将混合液静止15分钟即可得到活塞镶圈渗铝液体材料。

实施例六：

取牌号为Si-A的18份，取牌号为Al99.80的铝207份，在坩埚中加热至熔化(650℃)，搅拌均匀，将温度调至720～740℃进行排气清渣(把氮气通过碳棒管在铝液底部上翻，带走铝液中的氢气，15分钟后停止通气，把清渣剂均匀撒在铝液表面，充分搅拌，捞出渣子)，然后在该温度下将混合液静止15分钟即可得到活塞镶圈渗铝液体材料。

实施例七：

取牌号为Si-A的18份，取牌号为Al99.80的铝180份，在坩埚中加热至熔化(650℃)，搅拌均匀，将温度调至720～740℃进行排气清渣(把氮气通过碳棒管在铝液底部上翻，带走铝液中的氢气，15分钟后停止通气，把清渣剂均匀撒在铝液表面，充分搅拌，捞出渣子)，然后在该温度下将混合液静止15分钟即可得到活塞镶圈渗铝液体材料。

实施例八：本发明与原有材料粘结率对比表

  实验项目  检测设备  镶环与铝体的粘结率  原料材料  超声波探伤仪  ≥85％  本发明  超声波探伤仪  ≥93％