[发明专利]一种柴油机活塞用铝合金型材的制备方法

摘要

本发明公开了一种柴油机活塞用铝合金型材的制备方法，该铝合金型材各元素组成的质量百分比为：Si12-15、Cu4.4-5.8、Ni2.7-3.4、Mg1.6-2.2、Ag1.2-1.8、Cr0.8-1.4、Mn0.5-0.7、Zr0.3-0.6、W0.25-0.45、Ti0.1-0.2、V005-0.15、Te0.04-0.08、Sc0.03-0.06、Y0.02-0.05、Lu0.01-0.03，余量为Al。本发明制得的铝合金型材不但具有较好的导热系数，而且具有较高的高温抗拉强度，完全满足柴油机活塞在高温状态所需的强度要求。

主权项

一种柴油机活塞用铝合金型材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）按照元素质量百分数满足下列要求：Si 12‑15、Cu 4.4‑5.8、Ni 2.7‑3.4、 Mg 1.6‑2.2、Ag 1.2‑1.8、Cr 0.8‑1.4、Mn 0.5‑0.7、Zr 0.3‑0.6、W 0.25‑0.45、Ti 0.1‑0.2、V 005‑0.15、Te 0.04‑0.08、Sc 0.03‑0.06、Y 0.02‑0.05、Lu 0.01‑0.03，余量为Al进行配料，将炉料投入熔炼炉在740‑770℃下进行熔炼，加待炉料全部熔化，搅拌20‑30min，检测合金成分并调整；然后加入精炼剂进行精炼，精炼温度为720‑750℃，精炼时间为15‑20min，扒渣后静置25‑35min，再调整温度至710‑730℃，铝液中通70%N₂+30%CO多元混合气体除气精炼15‑20min，气体压力为0.16‑0.22atm,气体流量为1.5‑2.0 m³/min，静置20‑30min，使氧化渣充分上浮,扒渣后开始浇铸；（2）采用金属型水冷半连续铸造技术，铝液出炉温度为705‑715℃,铸造温度为685‑705℃,铸造速度为85‑105 mm/min,冷却水压为0.35‑0.45MPa，冷却水进水口温度不高于25℃,出水口水温不高于40℃；（3）将铸坯进行均匀化处理：先以120‑160℃/h升温至250‑280℃，保温3‑4h，再以50‑70℃/h升温至360‑390℃，保温4‑6h，然后以60‑80℃/h降温至210‑240℃，保温2‑3h，再以100‑150℃/h升温至465‑485℃，保温4‑8h，然后以80‑120℃/h降温至220‑250℃，保温3‑4h，放入0‑5℃冰盐水中冷却至50℃以下，然后取出型材以120‑160℃/h升温至280‑320℃，保温4‑5h，再以80‑120℃/h升温至490‑510℃，保温5‑10h，然后以60‑80℃/h降温至340‑360℃，保温4‑6h，强风风冷至室温；（4）将均匀化处理后的铸锭加热至455‑475℃，然后利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为430‑450℃，挤压筒预热温度420‑440℃，挤压速率为15‑20m/min；（5）上述挤压出来的铝合金型材采用在线风冷或水雾冷却淬火，在线淬火后进行时效处理：先以80‑90℃/h升温至165‑185℃，保温5‑10h，再以30‑40℃/h降温至95‑115℃，保温8‑12h，然后以40‑50℃/h升温至195‑215℃，保温4‑8h，再以50‑60℃/h降温至80‑100℃，保温10‑15h，空冷至室温后以100‑120℃/h升温至180‑200℃，保温5‑10h，，再以50‑60℃/h降温至70‑90℃，保温12‑18h，空冷至室温，经表面处理、精整、检查验收、包装即得成品。