[发明专利]一种共晶铝硅合金活塞材料的制备方法

摘要

本发明提供一种共晶铝硅合金活塞材料的制备方法。本发明的方法以金属硅、铜米、金属镁、AlNi20、AlV5、AlZr10、重熔铝锭、Al-P中间合金为原料、通过控制变质工艺，制备得到一种高强度，低热膨胀系数的新型共晶合金材料，由本发明方法制备得到的合金具有高温性能优良，硬度高、热膨胀系数小、耐磨性好等特点，更符合高性能车用发动机活塞的要求。

主权项

一种共晶铝硅合金活塞材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)按铝硅合金中合金元素的所占质量百分比计Si：13％，Cu：4.0％，Mg：1.0％，Ni：4.0％，Zr：0.07％，V：0.07％，P：0.014％，Al为余量，分别称取所述工业硅、电解铜、重熔用镁锭、AlNi20、AlV5、AlZr10、重熔用铝锭、AlP3中间合金；其中工业硅为破碎好的1～5cm3的小块；(2)按步骤(1)总投料质量的0.16％称取无钠精炼剂；(3)将步骤(1)、步骤(2)中的工业硅、电解铜、重熔用镁锭、AlV5、AlZr10、AlNi20、AlP3、重熔用铝锭和无钠精炼剂放入温度250℃的恒温预热干燥炉中干燥2h；(4)将步骤(3)中干燥后的工业硅和重熔用铝锭放入工业电炉内，设定工业电炉炉体温度为850℃；(5)点火4h，待炉内的重熔用铝锭和工业硅全部熔化，搅拌炉内铝液8min，然后在工业电炉中加入步骤(3)干燥后的电解铜、AlV5、AlNi20和AlZr10，继续点火升温，并设定炉内熔体温度800℃保温30min。(6)待炉内所有物料全部熔化，调整温度至750℃，用钟罩将经步骤(3)干燥处理的重熔用镁锭压入铝合金熔体内部6min至重熔用镁锭全部熔化，迅速搅拌5min；(7)将铝合金熔体温度调整到830℃，加入AlP3中间合金进行变质处理；(8)变质45min后，充分搅拌，取样检测合金成分。(9)测量铝合金熔体温度，在铝合金熔体温度810℃时将步骤(3)干燥后的无钠精炼剂的50％撒入铝合金熔体内进行充分搅拌，将剩余的50％无钠精炼剂放入自动喷粉机中，以惰性气体为载体将无钠精炼剂均匀的喷入铝合金熔体内进行精炼，喷入的时间控制在12min，进行打渣，打渣后铝液静置5min；(10)在铝合金熔液温度805℃时出炉，得所述的共晶铝硅合金活塞材料。