[发明专利]高端汽车全铝发动机用亚共晶铝硅合金材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高端汽车全铝发动机用亚共晶铝硅合金材料及其制备方法，通过添加Cu、Mn强化元素和Sr变质元素，改进工业硅熔化工艺，采用炉内和浇铸过程双重除气除渣工艺、热分析在线检测合金细化变质技术，研制出一种高强高韧亚共晶铝硅合金材料，抗拉强度达338-345Mpa，延伸率8.5％-9.2％，完全可以应用在国内外高端汽车全铝发动机上。

主权项

一种高端汽车全铝发动机用亚共晶铝硅合金材料的制备方法，步骤如下： ⑴按照Si：6.5‑7.5％、Mg：0.25‑0.45％、Ti：0.08‑0.20％、Cu：Mg＝(1.5‑2.5):1、Mn:0.05‑0.08％、Sr：0.015‑0.030％的组分及质量百分含量分别称量工业硅、金属镁、铜米、AlTi10、AlMn10、AlSr10及重熔用铝锭； ⑵按总投料质量的0.15％～0.2％称取除钙剂； ⑶将称取的所有原料及除钙剂放入干燥室200‑300℃干燥2～3h； ⑷将重熔用铝锭投入火焰式反射熔化炉内，点燃天然气进行熔化，待铝锭全部熔化后，调整铝液温度为730‑740℃，准备转炉； ⑸先将工业硅放入硅槽内，再将除钙剂均匀撒在工业硅的表面，然后将硅槽放在震动台上震动1min，再利用叉车将硅槽中的工业硅及除钙剂投入合金炉内； ⑹将铝液从熔化炉转入合金炉中，转炉时，铝液直接浇到工业硅上，转炉结束后，合金炉点火升温20min，将铝液表面的铝渣扒出； ⑺将金属镁、铜米、AlTi10、AlMn10、AlSr10投入炉内，全部熔化后取成分试样检测； ⑻成分合格后，使用除气耙对炉内铝液进行氩气除气，除气时间30分钟，进行成分及热分析检测； ⑼在浇铸流槽尾端的过滤箱内放置40ppi的陶瓷过滤板，并与浇铸流槽一起预热至400‑500℃； ⑽待成分合格，热分析检测值dTS≥2.2、dTL≤0.4时，调整炉内铝液温度为700±10℃，开启炉后除气系统，开始浇铸，浇铸流槽内铝液高度≧50cm，氩气泡高度<5cm； ⑾使用熔体快速测氢仪在过滤箱内在线检测铝液含气量，铝液流经浇铸流槽时，进行二次除气除渣后进入铝液分配器注入模具内，凝固成锭。