[发明专利]新型铝合金材料

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料领域，特别是涉及一种新型铝合金材料。

背景技术

发动机是汽车的心脏，为汽车的行车提供动力。简单讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油/柴油的热能，通过在密封的气缸内燃烧气体膨胀时，推动活塞做功，转换为机械能。

发动机缸盖对于发动机起密封作用，其结构复杂，集油道、气道和水道于一体，而且工作条件恶劣，与气缸、活塞构成燃烧室，需承受高温、高压的作用。近年来，发动机功率的提高使得缸盖的工作温度和工作压力显著增加，这就要求制造材料具有良好的耐温性能和耐高压性能。针对发动机缸盖结构、工况条件对制造材料的要求，国内外主要在铝硅合金的基础上添加Mg，Cu等合金元素来改善合金性能，这类合金的室温性能较好，但高温性能较差；而对于仅添加Cu元素的铝合金，虽然高温性能较好，但室温性能较差，无法满足发动机的工作要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种新型铝合金材料，能够提高铝合金材料的耐温性能和力学性能，使其达到耐高温、耐高压的工作要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种新型铝合金材料，是一种Al-Si-Cu系铝合金板，包括按质量百分比组成的下列成分：Si：5.0-6.0%，Cu：2.5%-4.5%，Mn：0.15%-0.25%，Mg：0.1%-0.2%，Ti：0.1%-0.2%，Zr：0.1-0.2%，Fe：≤0.1%，其余为Al和不可避免的微量元素。

在本发明一个较佳实施例中，所述不可避免的微合金元素包含Ni、Sr、Zn和V。

在本发明一个较佳实施例中，所述不可避免的微合金元素的质量百分比为0.05%-0.25%。

本发明的有益效果是：本发明揭示了一种新型铝合金材料，针对内燃机缸盖结构的复杂性、工作条件的恶劣性，通过对合金元素的合理优化匹配，添加一些微量合金元素来改善合金性能，提高铝合金材料的耐温性能和力学性能，使其达到耐高温、耐高压的工作要求。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

一种新型铝合金材料，是一种Al-Si-Cu系铝合金板，包括按质量百分比组成的下列成分：Si：5.0-6.0%，优选为5.5%；Cu：2.5%-4.5%，优选为3.5%；Mn：0.15%-0.25%，优选为2.0%；Mg：0.1%-0.2%，优选为1.5%；Ti：0.1%-0.2%，优选为1.5%；Zr：0.1-0.2%，优选为1.5%；Fe：≤0.1%，其余为Al和不可避免的微量元素。

其中，所述不可避免的微合金元素包含Ni、Sr、Zn和V。

所述不可避免的微合金元素的质量百分比为0.05%-0.25%。

各微量元素的作用如下：

Ni：其性坚韧，有磁性，且具有良好的可塑性和耐腐蚀性；在铝合金中添加微量Ni元素可防止生锈，还可以转变温度，易于加工。

Sr：它的主要特点是柔软有延展性，用于铸造Al-Si-Cu合金中的变质剂；Sr以其优良的变质效应，铸造而成的铝合金材料可广泛用于电子、冶金、化工、航空、汽车等工业领域。

Zn：具有适用的机械性能，其本身的强度和硬度不高，但加入Al-Cu合金中后，可使合金材料的强度和硬度大大提高；而且其中压性能优越，可进行深拉延，并具有自润滑性，可延长了合金材料制品的寿命。

V：具有良好的延展性和耐腐蚀性，并且耐气-盐-水腐蚀的性能突出；用于铝合金中，可提高铝合金材料的强度和耐温性能。

本发明的新型铝合金材料，其抗拉强度达到350Mpa，比普通材料提高了40%，延伸率达到5%左右，比普通材料提高了50%以上，具有良好的耐温性能，可耐高温达到250℃以上。

本发明揭示了一种新型铝合金材料，针对内燃机缸盖结构的复杂性、工作条件的恶劣性，通过对合金元素的合理优化匹配，添加一些微量合金元素来改善合金性能，提高铝合金材料的耐温性能和力学性能，使其达到耐高温、耐高压的工作要求。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。