[发明专利]一种铸造铝合金气缸盖

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机用的铝合金气缸盖及其制作工艺。

背景技术

现有的发动机铝合金气缸盖一般采用铝合金AC4B(材料牌号)进行重力铸造而成。该铝合金材料最常用的是AL-Si铸造合金，铸造后采用时效硬化或沉淀强化而提高机械性能，但高温下，该材料的晶粒组织粗大，成分偏析，使得铝合金气缸盖性能不稳定，容易产生热疲劳，出现开裂等问题，不满足增压发动机的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于增压发动机的铸造铝合金气缸盖，满足高增压高性能的要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种铸造铝合金气缸盖，其化学成分按重量百分比为，8-10％的Si，2-3％的Cu，0.15-0.35％的Mg，低于0.3％的Mn，小于0.45％的Fe，余量为AL。气缸盖的硬度为100-130HBS。

上述铝合金气缸盖制作工艺为：

熔化-变质-精炼-低压铸造-T6热处理-成品

本发明的铝合金气缸盖采用的材料是在铝硅合金的基础上，通过添加铁、铜、镁等微量元素，以形成更多的Mg2Si、AL3Mg2、CuAL2等，由此在合金中形成强化相，并通过固溶处理细化晶粒组织，从而提高材料的综合力学性能，使其具有以下主要特点：

1、高机械强度：抗拉强度可达到300-330MPa，延伸率达到2-4.3％，在250℃时，屈服强度仍可达到140-160MPa，抗拉强度仍可达到160-180MPa。

2、高疲劳强度：该铝合金气缸盖满足某1.8L增压发动机400小时可靠性需求；

3、良好的加工性能：对刀具磨损小，硬度达到100-130HBS；

4、低成本：由于所含除Si外的合金成份低，生产成本有显著优势。

因此，本发明不仅有高的抗拉强度、疲劳强度，而且成本低，质量可靠，适合用增压发动机的铸造铝合金气缸盖，满足高增压高性能的要求。

附图说明

图1是该铝合金气缸盖的200倍金相组织图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步详细说明：

实施例1：铸造铝合金气缸盖，其化学成分按重量百分比为9.72％的Si，2.46％的Cu，0.27％的Mg，0.25％的Mn，0.29％的Fe，余量为AL，硬度110HBS。

采用的制作工艺为：熔化-变质-精炼-低压铸造-T6热处理-成品。

实施例2：铸造铝合金气缸盖，其化学成分按重量百分比为8.84％的Si，2.61％的Cu，0.19％的Mg，0.29％的Mn，0.3％的Fe，余量为AL，硬度125HBS。采用的制作工艺为：熔化-变质-精炼-低压铸造-T6热处理-成品。

实施例3：铸造铝合金气缸盖，其化学成分按重量百分比为9.87％的Si，2.47％的Cu，0.29％的Mg，0.22％的Mn，0.29％的Fe，余量为AL，硬度126HBS。采用的制作工艺为：熔化-变质-精炼-低压铸造-T6热处理-成品。

实施例4：铸造铝合金气缸盖，其化学成分按重量百分比为9.42％的Si，2.61％的Cu，0.20％的Mg，0.25％的Mn，0.3％的Fe，余量为AL，硬度120HBS。采用的制作工艺为：熔化-变质-精炼-低压铸造-T6热处理-成品。

上述铝合金气缸盖的200倍金相组织参见图1。

上述铝合金气缸盖适用于1.8L排量及以上的高性能增压发动机，具有低成本高性能的特点。