[发明专利]一种发动机缸盖用复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料技术领域，具体是一种发动机缸盖用复合材料。

背景技术

铸造铝合金具有比重小，比强度高，铸造成形性能和加工性能良好等一系列优点，在汽车零部件当中被广泛的使用。目前国内外大部分轿车的发动机缸体，缸盖和活塞都采用高强度的铸造铝合金生产。铸造铝合金在汽车上的广泛使用，能够有效的减轻汽车的重量，提高发动机的燃油效率，减少汽车尾气排放对大气的污染。目前，作为汽车发动机缸盖材料使用的铸造铝合金主要有国内的ZL101，ZL104及ZL702A，美国的319.0，日本的AC4B，和欧洲的G-AlSi6Cu4铝合金。虽然这些传统牌号的铝硅合金已经满足使用要求，但是当发动机功率进一步提高时，这类铸造铝合金已经很难满足发动机缸盖的高温使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机缸盖用复合材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种发动机缸盖用复合材料，以百分比计，化学组分为：Si 4.1-5.7%、Fe 5.6-5.9%、B 2.1-2.6%、Ge 0.4-0.6%、Mg 12.6-13.9%、Na 0.1-0.4%、Rb 0.02-0.16%、Sn 0.08-0.15%，余量为Al。

作为本发明进一步的方案：以百分比计，化学组分为：Si 4.4-5.1%、Fe 5.7-5.8%、B 2.2-2.4%、Ge 0.4-0.6%、Mg 12.9-13.4%、Na 0.2-0.3%、Rb 0.08-0.12%、Sn 0.09-0.12%，余量为Al。

作为本发明进一步的方案：以百分比计，化学组分为：Si 4.8%、Fe 5.8%、B 2.3%、Ge 0.5%、Mg 13.4%、Na 0.3%、Rb 0.09%、Sn 0.11%，余量为Al。

作为本发明进一步的方案：所述Na的来源于碳酸钠。

一种发动机缸盖用复合材料的制备方法，具体步骤为：

（1）首先，将陶瓷粉末、铝锭和镁锭放入到高频感应熔炼炉中，升温至923-956℃，维持温度1-2h，随后添加铁锭、碳酸钠、硼砂，混合搅拌直至完全熔化，接着降温至712-735℃，制得提炼液；

（2）最后，将锗石、铷锭、锡粉加入到上述提炼液中进行精炼处理，处理过程中加入戊二酰亚胺和丁酰丙二酸二乙酯，精炼后浇注到模具成型，即得。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

与现有发动机用缸盖材料相比，本发明制备得到的复合材料的室温(20℃)抗拉强度和高温(500℃和700℃)抗拉强度都有大幅度的提高，能够满足高性能发动机对于更高工作温度，更高爆发压力的要求，可作为专业赛车用高性能发动机缸盖材料使用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种发动机缸盖用复合材料，以百分比计，化学组分为：Si 4.1%、Fe 5.6%、B 2.1%、Ge 0.4%、Mg 12.6%、Na 0.1%、Rb 0.02%、Sn 0.08%，余量为Al。

其中：所述Na的来源于碳酸钠。

一种发动机缸盖用复合材料的制备方法，具体步骤为：

（1）首先，将陶瓷粉末、铝锭和镁锭放入到高频感应熔炼炉中，升温至923℃，维持温度1h，随后添加铁锭、碳酸钠、硼砂，混合搅拌直至完全熔化，接着降温至712℃，制得提炼液；

（2）最后，将锗石、铷锭、锡粉加入到上述提炼液中进行精炼处理，处理过程中加入戊二酰亚胺和丁酰丙二酸二乙酯，精炼后浇注到模具成型，即得。

实施例2

一种发动机缸盖用复合材料，以百分比计，化学组分为：Si 4.4%、Fe 5.7%、B 2.2%、Ge 0.4%、Mg 12.9%、Na 0.2%、Rb 0.08%、Sn 0.09%，余量为Al。

其中：所述Na的来源于碳酸钠。

一种发动机缸盖用复合材料的制备方法，具体步骤为：

（1）首先，将陶瓷粉末、铝锭和镁锭放入到高频感应熔炼炉中，升温至937℃，维持温度1.3h，随后添加铁锭、碳酸钠、硼砂，混合搅拌直至完全熔化，接着降温至719℃，制得提炼液；