專利名稱：鋁合金活塞的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種火車及輪船用活塞的制造方法。
背景技術：
隨著海洋運輸和鐵路運輸?shù)陌l(fā)展，內(nèi)燃機已替代落后的蒸汽機。內(nèi)燃機車中活塞作為機車內(nèi)的關鍵部件之一，過去一直采用球墨鑄鐵和型號為4A11或2A70的合金，然而4A11或2A70合金的耐磨性、抗腐蝕性、熱膨脹系數(shù)等較差，影響了活塞的使用壽命，而鑄鐵的比重比鋁合金大，鑄鐵的活塞重量沉，也不利于內(nèi)燃機車的工作。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的火車及輪船用活塞的耐磨性、抗腐蝕性、熱膨脹系數(shù)等較差的缺陷，提供一種鋁合金活塞的制造方法，從而能制造出一種耐磨性、抗腐蝕性強，熱膨脹系數(shù)低、重量輕的鋁合金活塞。本發(fā)明的技術方案通過下述步驟實現(xiàn)一、把圓柱狀的合金鑄錠加熱至450～470℃，所述合金鑄錠的重量百分比中Si為11.5％～13.5％，F(xiàn)e為≤0.10％，Cu為0.5％～1.3％，Mn為≤0.20％，Mg為0.8％～1.3％，Ni為0.5％～1.3％，Zn為≤0.25％，Cr為≤0.10％，Ti為≤0.15％，單個雜質(zhì)≤0.05％，合計雜質(zhì)≤0.15％，其余為Al；二、通過擠壓后進行切斷，制成鍛造毛坯；三、毛料經(jīng)自由鍛造和模鍛后進行淬火；四、進行時效處理。本發(fā)明的優(yōu)點在于1、用本方法制造的活塞耐磨性和抗腐蝕性得到了提高，活塞內(nèi)燃機由原來的30萬公里大修，延長為50萬公里以上大修。2、降低了成品重量，原來采用球墨鑄鐵方法制造是每個約65.5公斤，本方法制造的活塞約22.5公斤，減重一倍多。3、活塞的熱膨脹系數(shù)較小，內(nèi)燃機的工作情況有很大改善。
具體實施例方式具體實施方式
一本實施方式通過下述步驟實現(xiàn)一、把圓柱狀的合金鑄錠加熱至450～470℃，所述合金鑄錠的重量百分比中Si為11.5％～13.5％，F(xiàn)e為≤0.10％，Cu為0.5％～1.3％，Mn為≤0.20％，Mg為0.8％～1.3％，Ni為0.5％～1.3％，Zn為≤0.25％，Cr為≤0.10％，Ti為≤0.15％，單個雜質(zhì)≤0.05％，合計雜質(zhì)≤0.15％，其余為Al；二、通過擠壓后進行切斷，制成鍛造毛坯；三、毛料經(jīng)自由鍛造和模鍛后進行淬火；四、進行時效處理。
具體實施例方式
二本實施方式中，步驟一中合金鑄錠加熱至452℃，所述合金鑄錠的重量百分比中Si為11.7％，F(xiàn)e為0.02％，Cu為0.7％，Mn為0.05％，Mg為0.9％，Ni為0.7％，Zn為0，Cr為0.01％，Ti為0.02％，單個雜質(zhì)≤0.05％，合計雜質(zhì)≤0.15％，其余為Al；步驟三中淬火溫度為520～525℃，淬火的保溫時間是230～250分鐘，淬火所用水的溫度是50～60℃；步驟四中一級時效溫度為140～145℃，保溫時間為3.5～4.5小時；二級時效溫度為165～170℃，保溫時間為2.5～3小時。
具體實施例方式
三本實施方式中，步驟一中合金鑄錠加熱至452℃，所述合金鑄錠的重量百分比中Si為12.5％，F(xiàn)e為0，Cu為1.0％，Mn為0.10％，Mg為1.0％，Ni為1.0％，Zn為≤0.1％，Cr為0.05％，Ti為0，單個雜質(zhì)≤0.05％，合計雜質(zhì)≤0.15％，其余為Al；步驟三中淬火溫度為522℃，淬火的保溫時間是235分鐘，淬火所用水的溫度是52℃；步驟四中一級時效溫度為142℃，保溫時間為3.8小時；二級時效溫度為166℃，保溫時間為2.6小時。
具體實施例方式
四本實施方式中，步驟一中合金鑄錠加熱至452℃，所述合金鑄錠的重量百分比中Si為13％，F(xiàn)e為0.05％，Cu為1.2％，Mn為0，Mg為1.2％，Ni為1.2％，Zn為0.2，Cr為0，Ti為0.1％，單個雜質(zhì)≤0.05％，合計雜質(zhì)≤0.15％，其余為Al；步驟三中淬火溫度為524℃，淬火的保溫時間是245分鐘，淬火所用水的溫度是58℃；步驟四中一級時效溫度為144℃，保溫時間為4.2小時；二級時效溫度為168℃，保溫時間為2.8小時。
權利要求
1.鋁合金活塞的制造方法，其特征在于它通過下述步驟實現(xiàn)一、把圓柱狀的合金鑄錠加熱至450～470℃，所述合金鑄錠的重量百分比中Si為11.5％～13.5％，F(xiàn)e為≤0.10％，Cu為0.5％～1.3％，Mn為≤0.20％，Mg為0.8％～1.3％，Ni為0.5％～1.3％，Zn為≤0.25％，Cr為≤0.10％，Ti為≤0.15％，單個雜質(zhì)≤0.05％，合計雜質(zhì)≤0.15％，其余為Al；二、通過擠壓后進行切斷，制成鍛造毛坯；三、毛料經(jīng)自由鍛造和模鍛后進行淬火；四、進行時效處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋁合金活塞的制造方法，其特征在于步驟一中合金鑄錠加熱至452℃，所述合金鑄錠的重量百分比中Si為11.7％，F(xiàn)e為0.02％，Cu為0.7％，Mn為0.05％，Mg為0.9％，Ni為0.7％，Zn為0，Cr為0.01％，Ti為0.02％，單個雜質(zhì)≤0.05％，合計雜質(zhì)≤0.15％，其余為Al；步驟三中淬火溫度為520～525℃，淬火的保溫時間是230～250分鐘，淬火所用水的溫度是50～60℃；步驟四中一級時效溫度為140～145℃，保溫時間為3.5～4.5小時；二級時效溫度為165～170℃，保溫時間為2.5～3小時。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋁合金活塞的制造方法，其特征在于步驟一中合金鑄錠加熱至452℃，所述合金鑄錠的重量百分比中Si為12.5％，F(xiàn)e為0，Cu為1.0％，Mn為0.10％，Mg為1.0％，Ni為1.0％，Zn為≤0.1％，Cr為0.05％，Ti為0，單個雜質(zhì)≤0.05％，合計雜質(zhì)≤0.15％，其余為Al；步驟三中淬火溫度為522℃，淬火的保溫時間是235分鐘，淬火所用水的溫度是52℃；步驟四中一級時效溫度為142℃，保溫時間為3.8小時；二級時效溫度為166℃，保溫時間為2.6小時。
4.根據(jù)權利要求1所述的鋁合金活塞的制造方法，其特征在于步驟一中合金鑄錠加熱至452℃，所述合金鑄錠的重量百分比中Si為13％，F(xiàn)e為0.05％，Cu為1.2％，Mn為0，Mg為1.2％，Ni為1.2％，Zn為0.2，Cr為0，Ti為0.1％，單個雜質(zhì)≤0.05％，合計雜質(zhì)≤0.15％，其余為Al；步驟三中淬火溫度為524℃，淬火的保溫時間是245分鐘，淬火所用水的溫度是58℃；步驟四中一級時效溫度為144℃，保溫時間為4.2小時；二級時效溫度為168℃，保溫時間為2.8小時。
全文摘要
鋁合金活塞的制造方法，涉及一種火車及輪船用活塞的制造方法。鋁合金活塞的制造方法由下述步驟實現(xiàn)把圓柱狀的合金鑄錠加熱至450～470℃，所述合金鑄錠的重量百分比中Si為11.5％～13.5％，F(xiàn)e為≤0.10％，Cu為0.5％～1.3％，Mn為≤0.20％，Mg為0.8％～1.3％，Ni為0.5％～1.3％，Zn為≤0.25％，Cr為≤0.10％，Ti為≤0.15％，其余為Al；通過擠壓后進行切斷，制成鍛造毛坯；然后經(jīng)自由鍛造和模鍛后進行淬火，最后進行兩次時效處理，本發(fā)明的優(yōu)點在于用本方法制造的活塞耐磨性和抗腐蝕性得到了提高，活塞內(nèi)燃機由原來的30萬公里大修，延長為50萬公里以上大修。降低了活塞成品的重量。
文檔編號C22C21/02GK1693507SQ200510010000
公開日2005年11月9日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權日2005年5月20日
發(fā)明者姜文舉, 張萬金, 劉維州, 宋薇, 金龍兵 申請人:東北輕合金有限責任公司