[发明专利]一种发动机底座

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机底座，属于汽车零部件的技术领域。

背景技术

发动机底座在实际运用中有着重要作用，不仅对发动机及其组件起到支撑的作用，还对发动机的振动起到缓冲和限位挡板的效果，而发动机底座承受的重力和扭矩较大，容易出现变形的状况，而用较厚实的钢材来制作发动机底座组件不仅需要较多的材料，而且会增加整个发动机的重量，对于车载发动机的载重能力有一定的影响。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种同时具有优异的腐蚀性和强度、硬度的发动机底座。

本发明通过如下技术方案实现：一种发动机底座，所述的发动机底座包括底座基体，以及涂覆在底座基体表面厚度为1.0-2.0mm的SiO₂陶瓷表面膜，所述的底座基体由铝合金制成，所述的铝合金由如下质量百分比的成分组成：Si：1.2-2.5％，Cu：0.03-0.1％，Mg：0.015-0.05％，Zn：0.03-0.1％，Ni：0.05-0.15％，Ce：0.05-0.15％，余量为铝及不可避免的杂质。

本发明在底座基体表面涂覆一层SiO₂陶瓷表面膜，在发动机运行时，发动机底座SiO₂陶瓷表面膜的温度明显高于未涂覆表面膜的底座表面温度。在底座基体表面涂覆一层SiO₂陶瓷表面膜大幅降低了底座基体表面的温度，进而提高铝合金的表面硬度。且在1.0-2.0mm的厚度范围内，底座基体热应力随着陶瓷表面膜厚度的增加而增加，且基体热应力约为陶瓷表面膜热应力的一半；由于陶瓷表面膜的添加，使得底座基体在远小于其许用应力下工作，进而增加底座基体表面的硬度，进一步延长其使用寿命。但是当厚度超过2.0mm后，底座基体表面的硬度增加不明显，反而会影响发动机底座整体的综合性能。本发明发动机底座基体铝合金中加入了Si、Cu、Mg、Zn、Ni和Ce，铝元素熔点很高，熔解速度很慢，加入这些金属能与铝制成中间合金，再以中间合金的形式把元素引入到铝熔体，这样就避免了为加快熔解速度而增加温度带来的能源浪费，同时可以避免由于某些元素氧化而带入杂质，并能使其在较低的熔炼温度下实现高的吸收率和稳定性，有利于提高铝合金铸锭的质量同时降低能耗和成本。本发明中添加的金属元素纯度为99％及以上，可将杂质的带入量降至最低。本发明发动机底座基体铝合金中大大提高了Si的含量，与Mg形成Mg₂Si，充分发挥Mg的作用，提高铝合金的强度、塑性。本发明中添加的Ni，分布在晶界和基体晶粒中，当合金发生塑性变形时，这些晶粒内部的球形富Ni粒子会“钉扎”位错，而晶界上的弥散相会阻碍滑移系从一个晶粒传递到相邻晶粒，从而提高合金的强度。由于塑性变形时这些细小的球形富Ni相会缓解晶界上的应力集中，延缓裂纹源的过早形成，所以在合金强度提高的同时伸长率也会相应提高。另外，在本发明发动机底座基体铝合金中添加了微量的Ce元素。Ce是稀土元素中丰度最高的元素，加入该元素后，能形成一种特殊的铝-铈化合物，即金属间化合物，这种金属间化合物只有在华氏2000℃以上才能熔化，可铸性高，热处理需求低，高温稳定性好。且铝-铈化合物阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金具有强化作用，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。

在上述的发动机底座中，所述的铝合金由如下质量百分比的成分组成：Si：1.8-2.2％，Cu：0.05-0.08％，Mg：0.02-0.04％，Zn：0.05-0.08％，Ni：0.08-0.12％，Ce：0.08-0.12％，余量为铝及不可避免的杂质。

本发明还提供一种上述发动机底座的加工方法，所述的加工方法包括如下步骤：

熔炼：配比铝合金，并将铝合金熔炼成铝液，并经过精炼；

浇铸：将精炼后的铝液浇铸到预热后的模具中，浇铸成型，得底座基体坯件；

热处理：将底座基体坯件依次进行固溶处理、断续时效处理，然后低温保温；

钝化处理：将热处理后的底座基体坯件在含有Na₂SnO₃的钝化液中进行钝化处理，得底座基体；

成膜：将底座基体浸入溶胶中，采用提拉法在底座基体表面涂覆SiO₂陶瓷表面膜，经红外烘干后进行烧结，即可制得发动机底座。