專利名稱：耐磨鋁合金氣缸體及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽油發(fā)動機用的鋁合金氣缸體及其制造工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的汽油發(fā)動機鋁合金氣缸體采用鋁合金ADC12(牌號)材料進行高壓鑄造而成。該制造工藝投入設(shè)備成本高，產(chǎn)出的氣缸體內(nèi)部組織不致密，氣孔較多，氣密性差，鑄件需全部進行“浸滲處理”后續(xù)工序，即需添加堵漏膠對氣孔進行堵塞，浪費較大。且該鑄件不能進行熱處理，鑄態(tài)機械性能差，一般在150-180MPa，硬度低，切削性、耐磨性差，產(chǎn)品加工困難，粗糙度差，從而影響了發(fā)動機的工作性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述的不足，而提供一種抗拉強度高、耐磨性好、硬度高的鋁合金氣缸體及其制造工藝。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種耐磨鋁合金氣缸體，所述的氣缸體的化學(xué)成份以重量計算，其構(gòu)成為7.6-8.3％硅、2.5-3.5％銅、0.3-0.5％鎂、0.2-0.4％錳、余量為鋁。所述的氣缸體的化學(xué)成份以重量計算，其雜質(zhì)含量不大于0.5％鐵、0.3％鋅、0.2％鉛、0.2％鉻、0.1％錫、0.1％鎳、0.1％鈦。
上述的耐磨鋁合金氣缸體的制造工藝為將按上述比例配制完備的鋁合金原材料在保溫爐中直接進行熔煉，再通過精煉除氣機使用噴粉精煉劑對鋁合金溶液直接進行精煉除氣、變質(zhì)處理，并同時采用數(shù)顯溫度表通過熱電偶直接對鋁合金溶液的溫度進行監(jiān)控，使鋁合金溶液的質(zhì)量得到保證；然后將合金鑄鐵缸套放入氣缸體模具定位上，再將該合金液澆注到氣缸體模具腔內(nèi)，采用全自動伺服控制系統(tǒng)的低壓鑄造機直接進行低壓鑄造，使合金鑄鐵缸套與合金液連為一體，最后經(jīng)加工中心加工而成。
上述的制造工藝還可以為將上述低壓鑄造制得的氣缸體半成品放入淬火爐中進行固溶處理，然后經(jīng)時效爐3-6小時后取出，最后經(jīng)加工中心加工而成。
采用本發(fā)明后，由于該氣缸體的內(nèi)部化學(xué)成份及制造工藝的變化、改進，使其內(nèi)部組織致密，氣密性好，80％鑄件不再需進行“浸滲處理”，其鑄造成型性、加工性均優(yōu)良，耐磨性好，成本較低；其抗拉強度σb可高達280-310MPa，延伸率δ5達2-3％，布氏硬度達110-130HBS。
具體實施例方式
本發(fā)明耐磨鋁合金氣缸體的鋁合金材料(牌號為AC4B-RM)化學(xué)成份以重量計算，其構(gòu)成為7.6-8.3％硅(Si)、2.5-3.5％銅(Cu)、0.3-0.5％鎂(Mg)、0.2-0.4％錳(Mn)、余量為鋁(Al)。
所述的氣缸體的化學(xué)成份以重量計算，其雜質(zhì)含量不大于0.5％鐵(Fe)、0.3％鋅(Zn)、0.2％鉛(Pb)、0.2％鉻(Cr)、0.1％錫(Sn)、0.1％鎳(Ni)、0.1％鈦(Ti)。
上述的耐磨鋁合金氣缸體的制造工藝為將按上述比例配制完備的鋁合金原材料在保溫爐中直接進行熔煉，再通過精煉除氣機使用噴粉精煉劑(以進口產(chǎn)品為佳)對鋁合金溶液直接進行精煉除氣、變質(zhì)處理，并同時采用數(shù)顯溫度表(1.5級)通過熱電偶直接對鋁合金溶液的溫度進行監(jiān)控，使鋁合金溶液的質(zhì)量得到保證；然后將合金鑄鐵缸套(耐磨)放入氣缸體模具定位上，再將該合金液澆注到氣缸體模具腔內(nèi)，采用全自動伺服控制系統(tǒng)的低壓鑄造機(日本五十鈴，0.15--0.45MPa左右)直接進行低壓鑄造，使合金鑄鐵缸套(耐磨)與合金液連為一體，最后經(jīng)加工中心加工而成。從而使熔煉、鑄造過程在生產(chǎn)設(shè)備和工藝上得到有效控制。
為了顯著提高該氣缸體的抗拉強度、延伸率、硬度和耐熱性，改善其切削性，還可以將上述低壓鑄造制得的氣缸體半成品放入淬火爐中進行固溶處理，然后經(jīng)時效爐3-6小時后取出，最后經(jīng)加工中心加工而成。也就是說，該氣缸體壓鑄件可以通過熱處理，使由鋁合金原材料形成的化合物Mg2Si、Al3Mg2、CuAl2通過熱處理得到強化，從而提高鋁合金氣缸體的力學(xué)性能。該鋁合金氣缸體在不同狀態(tài)下的力學(xué)性能情況如表1所示表1

通過本發(fā)明產(chǎn)出的鋁合金氣缸體特別適用于1.3L排量的汽油發(fā)動機，其耐磨性、導(dǎo)熱性好，提高了發(fā)動機壓縮比，發(fā)動機最大功率可達85馬力，最高車速為100-170Km/h，加速時間少于15秒，百公里油耗僅為4.8升，是名符其實的“節(jié)油大師”。
權(quán)利要求
1.一種耐磨鋁合金氣缸體，所述的氣缸體的化學(xué)成份以重量計算，其特征在于所述的氣缸體構(gòu)成為7.6-8.3％硅、2.5-3.5％銅、0.3-0.5％鎂、0.2-0.4％錳、余量為鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨鋁合金氣缸體，其特征在于所述的氣缸體的雜質(zhì)含量不大于0.5％鐵、0.3％鋅、0.2％鉛、0.2％鉻、0.1％錫、0.1％鎳、0.1％鈦。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐磨鋁合金氣缸體的制造工藝，其特征在于將按所述比例配制完備的鋁合金原材料在保溫爐中直接進行熔煉，再通過精煉除氣機使用噴粉精煉劑對鋁合金溶液直接進行精煉除氣、變質(zhì)處理，并同時采用數(shù)顯溫度表通過熱電偶直接對鋁合金溶液的溫度進行監(jiān)控，使鋁合金溶液的質(zhì)量得到保證；然后將合金鑄鐵缸套放入氣缸體模具定位上，再將該合金液澆注到氣缸體模具腔內(nèi)，采用全自動伺服控制系統(tǒng)的低壓鑄造機直接進行低壓鑄造，使合金鑄鐵缸套與合金液連為一體，最后經(jīng)加工中心加工而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐磨鋁合金氣缸體的制造工藝，其特征在于將所述的低壓鑄造制得的氣缸體半成品放入淬火爐中進行固溶處理，然后經(jīng)時效爐3-6小時后取出，最后經(jīng)加工中心加工而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐磨鋁合金氣缸體及其制造工藝，其化學(xué)成分以重量計算，構(gòu)成為7.6－8.3％硅、2.5－3.5％銅、0.3－0.5％鎂、0.2－0.4％錳、余量為鋁。其制造工藝為將按上述比例配備的鋁合金原材料在保溫爐中進行熔煉，使用噴粉精煉劑對鋁合金溶液進行精煉除氣、變質(zhì)處理，并采用數(shù)顯溫度表通過熱電偶對合金液的溫度進行監(jiān)控；然后將合金鑄鐵缸套放入氣缸體模具定位上，再將合金液澆注到氣缸體模具腔內(nèi)，采用全自動伺服控制系統(tǒng)的低壓鑄造機進行低壓鑄造，使合金鑄鐵缸套與合金液連為一體，最后經(jīng)加工中心加工而成。該氣缸體氣密性、耐磨性好，鑄造成型性、加工性優(yōu)良，成本較低，特別適用于1.3L排量的汽油發(fā)動機。
文檔編號C22C21/02GK1563456SQ20041003034
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月21日
發(fā)明者韓玉明, 葉錦瑞, 葉發(fā)保, 張春保, 徐躍巧, 何遠(yuǎn)杰, 徐海登 申請人:浙江瑞明汽車部件有限公司