[发明专利]高性能铝合金发动机缸盖及其铸造方法

权利要求书

1.一种高性能铝合金发动机缸盖，其特征在于，其化学组分按质量百分比为：Si:8.0-9.5%、Ni:2.0-3.5%、Cu:0.5-2.0%、Mg:0.3-1.0%、Zn:0.2-0.5%、Zr:0.1-0.3%、Sc:0.1-0.25%、La:0.1-0.2%、Sb:0.1-0.2%、Mn≤0.3%、Fe≤0.2%、Ti≤0.2%，其它杂质元素单个含量≤0.05%，其它杂质元素总含量≤0.15%，余量为Al；

所述的高性能铝合金发动机缸盖的铸造方法，包括如下步骤：

（1）熔炼：按配方比先将铝锭和高纯硅投入熔炼炉内，然后依次加入其他合金成分进行合金化，熔炼炉温度为780-820℃，再加入精炼剂精炼，待所有中间合金完全熔化后，对铝合金熔体进行在线除气和除渣处理，得铝合金溶液；

（2）变质处理：加入变质剂进行变质处理，变质剂加入量为铝合金溶液总质量的0.2%-0.5%；

（3）精炼：变质处理后的铝合金溶液先采用真空磁动力装置进行真空净化处理，再采用旋转喷吹除气装置对铝合金溶液进行精炼，将旋转喷吹除气装置的吹头伸入到铝合金溶液中，通入氩气对铝合金溶液进行精炼；精炼完成后，将铝合金溶液转入低压铸造机保温炉中；

（4）低压铸造：将保温炉中的铝合金溶液转入低压铸造机的低压铸型腔模具中通过低压铸造机制得铝合金发动机缸盖, 浇注温度是690℃-730℃；

（5）热处理：将发动机缸盖铸件放入时效炉进行热处理，热处理采用多级人工时效，第一级时效温度为50-70℃，保温时间为10-15h，第二级时效温度为100-120℃，保温时间为15-20h；第三级时效温度为160-200℃，保温时间为5-10h，得到高性能铝合金发动机缸盖；

所述的在线除气是采用氩与氯混合气体除气，流量为0.2-0.5 m³/h，氩与氯流量比为1:0.4，分压为0.10-0.50MPa，转子转速为400-500rpm/min；

所述变质剂包含以重量计15-20份的Al、1-2份的La和1-3份的Sc，所述变质剂由Al-La-Sc合金的形式存在；

所述低压铸造过程中升液压力为0.03-0.06MPa，升液速率为45 -50mm/s，充型压力为0.02-0.04MPa，充型速率为 60-90mm/s，保压压力为0.05-0.1MPa。

2.根据权利要求1所述的高性能铝合金发动机缸盖，其特征在于，其化学组分按质量百分比为：Si:9.0%、Ni:2.5%、Cu:1.5%、Mg:0.5%、Zn:0.3%、Zr:0.2%、Sc:0.2%、La:0.15%、Sb:0.15%、Mn≤0.3%、Fe≤0.2%、Ti≤0.2%，其它杂质元素单个含量≤0.05%，其它杂质元素总含量≤0.15%，余量为Al。

3.根据权利要求1所述的高性能铝合金发动机缸盖的铸造方法，其特征在于：所述旋转喷吹除气装置的旋转速度为600r/min，气体流量为0.4 m³/h。