[发明专利]铝合金材料的化学成份及制作工艺

说明书

本发明属于铝合金材料的加工技术领域，涉及一种铝合金材料的化学成份配比及制作工艺。本发明的铝合金材料包括以下步骤：将含铝量≥99.7％的铝锭，添加一定比例其它金属元素，在融化炉中经过充分搅拌，熔体净化，静置，然后经过在流槽，在流槽中进一步细化晶粒，除气，过滤熔体纯净度，经过直冷连续铸造系统得到合金圆锭或者方锭的新型铝合金材料。本发明利用现有工艺路线，易于实施，在现有的制造工艺条件下，满足汽车发动机的活塞，气缸头等在高温，高氢氛围下的使用性能，优化铝合金材料的高温稳定性，低热膨胀系数，减少氢氛围下的氢脆性，提高发动机寿命。

技术领域

本发明属于铝合金材料及制作工艺，具体而言，涉及一种铝合金材料的配制和制作工艺。

背景技术

铝合金具有比强度、比刚度高，塑性好，导热性好且易回收等特点，是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空航天、机械制造、交通工具、船舶、通讯器材、电子产品或化学工业等领域中已被大量应用。

铝合金材料分铸造铝合金和变形铝合金；其中铸造铝合金在传统汽车发动机活塞，缸体，缸头上广泛使用；变形铝合金在发动机活塞中有多年应用经验，一般是在高功率赛车上使用，是变形铝合金经过锻造成型后加工使用。

近年来，随着科学技术以及工业经济的飞速发展，特别是环保要求越来越高，一种新型燃料氢气，作为发动机燃料开始应用。然而现有的铝合金材料及加工技术或多或少都存在一定的弱点，耐高温性能，热膨胀的热稳定性能，铝合金对氢气的氢脆性等。当前，为了提高铝合金材料的使用性能、使用寿命，人们采取了多种工艺对铝合金材料进行强化处理。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种铝合金材料的配制和制作工艺，该材料能够进一步优化铝合金材料的性能，特点是耐高温稳定性，低热膨胀系数，降低氢脆性的前提下，提高发动机活塞，缸体，缸头的使用性能和使用寿命。

本发明的第二目的在于提供一种铝合金材料的配制和制作工艺，该铝合金材料由上述的铝合金配方和制作工艺制作得到，具有耐高温稳定性，低热膨胀系数，降低氢脆性等特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种铝合金材料的配制和制作工艺，包括以下步骤：

将铝合金原料融化配比，得到铝合金高温熔体；

将得到的铝合金材料，进行炉内熔体净化，细化处理；

经过炉内净化后，再进行在线细化，二次净化，过滤，直冷铸造，获得铝合金材料成品。

作为进一步优选方案，化学成份的配方及目标值如下表1；

优选地，炉内净化方案采用氩气加铝合金精炼剂净化。

将熔融的铝合金材料经过充分搅拌，炉内熔体氩气加精炼剂净加锶变质处理，在线添加5％含量TiB细化晶粒，二次氩气除气净化，陶瓷过滤板过滤，热顶直冷铸造成型，获得铝合金材料成品。

2.根据权利要求1所述的铝合金材料的化学成份及制作工艺，其特征在于，铝合金的特定化学成份及制作过程的工艺过程。

3.根据权利要求1所述的铝合金材料的化学成份及制作工艺，其特征在于，高硅材料，Si经过锶的变质处理，共晶硅晶粒度最大100um，平均晶粒度小于等于30um。

4.根据权利要求1所述的铝合金材料的化学成份及制作工艺，其特征在于，Ni含量1.0～1.6，金属镍的使用，除了提高金属材料的强度外，改善高温耐热性，并降低铝合金材料的热膨胀系数，从而提高发动机活塞，缸头的热稳定性。