[发明专利]超高抗拉强度铝合金材料及制成的铝合金缸体

说明书

本发明涉及超高抗拉强度铝合金材料及制成的铝合金缸体，铝合金材料其按质量分数包括以下组分：Si：8.0～11.0％，Cu：2.0～4.0％，Mn：<0.55％，Mg：0.05～0.55％，Zn：≤1.2％，Ni：≤0.55％，Fe：≤1.3％，Cr：<0.15％，Sn：0.25％，Pb：≤0.35％，Ti：≤0.25％，Os：≤0.21％，稀土材料≤1.1％，其余为Al。采用上述铝合金材料制成的铝合金缸体具有高抗拉强度、高屈服强度和高延伸率，性能明显优于传统AlSi9Cu3型铝合金。

技术领域

本发明涉及发动机制造技术领域，尤其涉及超高抗拉强度铝合金材料及制成的铝合金缸体。

背景技术

在铝合金发动机制造技术领域，AlSi9Cu3型铝合金是一种具有良好综合性能的压铸合金，广泛的用于汽车工业，例如轿车车身以及发动机。

随着发动机技术的不断进步，给发动机增设水套已经越来越普及化。越来越复杂水套的设计对发动机缸体机械强度的要求越来越高。而目前AlSi9Cu3型铝合金单铸试棒抗拉强度≥170MPa，屈服强度≥100MPa，延伸率A5≥1.0％。AlSi9Cu3型铝合金已经满足不了轻量化以及复杂化水套设计的需求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了超高抗拉强度铝合金材料及制成的铝合金缸体，具体技术方案如下：

超高抗拉强度铝合金材料，其按质量分数包括以下组分：Si：8.0～11.0％，Cu：2.0～4.0％，Mn：<0.55％，Mg：0.05～0.55％，Zn：≤1.2％，Ni：≤0.55％，Fe：≤1.3％，Cr：<0.15％，Sn：0.25％，Pb：≤0.35％，Ti：≤0.25％，Os：≤0.21％，稀土材料≤1.1％，其余为Al。

作为上述技术方案的改进，所述稀土材料为稀土La和稀土Y。

作为上述技术方案的改进，所述稀土La和稀土Y的质量比为(7.6～8.1):3。

作为上述技术方案的改进，所述超高抗拉强度铝合金材料的制备方法如下：将铝合金材料加入熔炼炉中进行熔化成铝合金熔液，加入除渣剂并静置去除浮渣，升温到720～750℃时，通过氮气将精炼剂旋转吹入熔炼炉，除去铝合金熔液中的气体与非金属杂质；待熔炼炉的内部升温到760℃时，加入铝磷合金进行变质处理，变质处理的温度为725～735℃；吹氩除气直到铝合金熔液的液面无气泡冒出；取样检测且合格后进行保温处理，在700～710℃下静置30～40分钟后准备浇注。

作为上述技术方案的改进，采用除气设备吹氩除气，在0.3～0.5MPa的氩气压力下吹氩除气直到铝合金熔液的液面无气泡冒出。

作为上述技术方案的改进，所述精炼后的铝合金熔液如果超过4小时则作回炉料使用；采用回炉料时，加入熔炼炉的铝合金材料中新料不少于65％。

采用上述超高抗拉强度铝合金材料制成铝合金缸体。

作为上述技术方案的改进，采用液压油缸将高温熔融的铝合金熔液压射进模具的型腔，内浇口流速为35～40m/s。

本发明的有益效果：通过对现有AlSi9Cu3型铝合金的材料工艺进行优化设计，得到的成品的抗拉强度、屈服强度和延伸率显著提高且明显优于传统AlSi9Cu3型铝合金。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1