[发明专利]铝硅合金活塞强化处理方法

说明书

本发明公开了一种铝硅合金活塞热处理方法，属于活塞热处理方法技术领域，其特征在于：（1）热等静压处理：将活塞毛坯放入到密闭容器内，向密闭容器内注入500±30℃，120±20Mpa的惰性气体，保持4~5小时；（2）固溶处理：将活塞毛坯放入电阻炉中加热至500℃±5℃，保温4~5小时后出炉；（3）淬火处理：将处理后的活塞毛坯放入淬火装置中进行淬火处理，淬火水温保持在60~80℃；（4）冷却处理：将处理的活塞毛坯进行自然冷却；（5）时效处理：将自然冷却后的活塞毛坯装炉进行时效处理，时效处理温度为170℃，保温8小时。与现有技术相比较具有提高活塞毛坯疲劳性能和硬度的特点。

技术领域

本发明涉及活塞热处理方法技术领域，特别是一种铝硅合金活塞强化处理方法。

背景技术

活塞是发动机的重要核心部件，在发动机汽缸体中作往复运动，且不容易做到润滑，因此对活塞的材质性能及几何尺寸要求很高，但是目前对于现有的活塞的成分、金相组织、抗拉力强度等还未达到良好的效果，需要更好的热处理工艺进行优化。

常规铸造工艺生产的活塞材料的性能，尤其是高温性能无法满足大功率、高增压的高性能发动机使用要求，在高温热负荷和大爆发压力的往复机械负荷的作用下，出现过早时效。

发明内容

本发明的目的在于针对以上现有技术的不足，提供一种铝硅合金活塞强化处理方法，达到提高活塞毛坯疲劳性能和硬度的目的。

本发明所提供的一种铝硅合金活塞强化处理方法，包括如下步骤：

（1）热等静压处理：将常压重力铸造的活塞毛坯放入到密闭容器内，向密闭容器内注入500±30℃，120±20Mpa的惰性气体，保持4~5小时；

（2）固溶处理：将活塞毛坯放入电阻炉中加热至500℃±5℃，保温4~5小时后出炉；

（3）淬火处理：将完成固溶处理后的活塞毛坯放入淬火装置中进行淬火处理，淬火水温保持在60~80℃；

（4）冷却处理：将完成淬火处理的活塞毛坯进行自然冷却；

（5）时效处理：将自然冷却后的活塞毛坯装炉进行时效处理，时效处理温度为170℃，保温8小时；

（6）二次冷却处理：将完成时效处理的活塞毛坯自然冷却；、

上述的步骤（1）中的惰性气体为氩气。

上述的步骤（4）中的活塞毛坯进行自然冷却到室温。

上述的步骤（6）中的活塞毛坯进行自然冷却到室温。

与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：

本发明通过热等静压处理，能够使活塞毛坯内部的缩松、夹杂等孔洞类缺陷得到弥合或消除，合金组织均匀化，从而使活塞毛坯力学性能，尤其是疲劳性能得到大幅提高，能够更好地满足高性能发动机对活塞的性能要求。经过实验验证，热等静压处理后的活塞毛坯的硬度，平均提高了7.375个布氏硬度值，提高率为6.448%；室温抗拉强度Rm从≤240MPa，提高至≥260Mpa；300℃抗拉强度Rm从≤60MPa，提高至≥70Mpa；室温拉伸，断后伸长率A从≤1%，提高至≥2%；300℃拉伸，断后伸长率A从≤2%，提高至≥4%；室温条件下，疲劳强度σ_-1≤100MPa，提高至≥110Mpa；300℃温度下，疲劳强度σ_-1≤50MPa，提高至≥60MPa。

具体实施方式

下面根据具体实施方式对本发明进一步说明。

一种铝硅合金活塞强化处理方法，包括如下步骤：

1、热等静压处理：将常压重力铸造的活塞毛坯放入到密闭容器内，向密闭容器内注入500±30℃，120±20Mpa的氩气，保持4~5小时。

2、固溶处理：将活塞毛坯放入电阻炉中加热至500℃±5℃，保温4~5小时后出炉。