本發(fā)明涉及一種材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
鑄造鋁合金具有比重小，比強(qiáng)度高，鑄造成形性能和加工性能良好等一系列優(yōu)點(diǎn)，在汽車零部件當(dāng)中被廣泛的使用。目前國內(nèi)外大部分轎車的發(fā)動機(jī)缸體，缸蓋和活塞都采用高強(qiáng)度的鑄造鋁合金生產(chǎn)。鑄造鋁合金在汽車上的廣泛使用，能夠有效的減輕汽車的重量，提高發(fā)動機(jī)的燃油效率，減少汽車尾氣排放對大氣的污染。目前，作為汽車發(fā)動機(jī)缸蓋材料使用的鑄造鋁合金主要有國內(nèi)的ZL101，ZL104及ZL702A，美國的319.0，日本的AC4B，和歐洲的G-AlSi6Cu4鋁合金。雖然這些傳統(tǒng)牌號的鋁硅合金已經(jīng)滿足使用要求，但是當(dāng)發(fā)動機(jī)功率進(jìn)一步提高時(shí)，這類鑄造鋁合金已經(jīng)很難滿足發(fā)動機(jī)缸蓋的高溫使用要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料，以百分比計(jì)，化學(xué)組分為：Si 4.1-5.7%、Fe 5.6-5.9%、B 2.1-2.6%、Ge 0.4-0.6%、Mg 12.6-13.9%、Na 0.1-0.4%、Rb 0.02-0.16%、Sn 0.08-0.15%，余量為Al。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：以百分比計(jì)，化學(xué)組分為：Si 4.4-5.1%、Fe 5.7-5.8%、B 2.2-2.4%、Ge 0.4-0.6%、Mg 12.9-13.4%、Na 0.2-0.3%、Rb 0.08-0.12%、Sn 0.09-0.12%，余量為Al。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：以百分比計(jì)，化學(xué)組分為：Si 4.8%、Fe 5.8%、B 2.3%、Ge 0.5%、Mg 13.4%、Na 0.3%、Rb 0.09%、Sn 0.11%，余量為Al。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述Na的來源于碳酸鈉。
一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，將陶瓷粉末、鋁錠和鎂錠放入到高頻感應(yīng)熔煉爐中，升溫至923-956℃，維持溫度1-2h，隨后添加鐵錠、碳酸鈉、硼砂，混合攪拌直至完全熔化，接著降溫至712-735℃，制得提煉液；
（2）最后，將鍺石、銣錠、錫粉加入到上述提煉液中進(jìn)行精煉處理，處理過程中加入戊二酰亞胺和丁酰丙二酸二乙酯，精煉后澆注到模具成型，即得。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
與現(xiàn)有發(fā)動機(jī)用缸蓋材料相比，本發(fā)明制備得到的復(fù)合材料的室溫(20℃)抗拉強(qiáng)度和高溫(500℃和700℃)抗拉強(qiáng)度都有大幅度的提高，能夠滿足高性能發(fā)動機(jī)對于更高工作溫度，更高爆發(fā)壓力的要求，可作為專業(yè)賽車用高性能發(fā)動機(jī)缸蓋材料使用。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料，以百分比計(jì)，化學(xué)組分為：Si 4.1%、Fe 5.6%、B 2.1%、Ge 0.4%、Mg 12.6%、Na 0.1%、Rb 0.02%、Sn 0.08%，余量為Al。
其中：所述Na的來源于碳酸鈉。
一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，將陶瓷粉末、鋁錠和鎂錠放入到高頻感應(yīng)熔煉爐中，升溫至923℃，維持溫度1h，隨后添加鐵錠、碳酸鈉、硼砂，混合攪拌直至完全熔化，接著降溫至712℃，制得提煉液；
（2）最后，將鍺石、銣錠、錫粉加入到上述提煉液中進(jìn)行精煉處理，處理過程中加入戊二酰亞胺和丁酰丙二酸二乙酯，精煉后澆注到模具成型，即得。
實(shí)施例2
一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料，以百分比計(jì)，化學(xué)組分為：Si 4.4%、Fe 5.7%、B 2.2%、Ge 0.4%、Mg 12.9%、Na 0.2%、Rb 0.08%、Sn 0.09%，余量為Al。
其中：所述Na的來源于碳酸鈉。
一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，將陶瓷粉末、鋁錠和鎂錠放入到高頻感應(yīng)熔煉爐中，升溫至937℃，維持溫度1.3h，隨后添加鐵錠、碳酸鈉、硼砂，混合攪拌直至完全熔化，接著降溫至719℃，制得提煉液；
（2）最后，將鍺石、銣錠、錫粉加入到上述提煉液中進(jìn)行精煉處理，處理過程中加入戊二酰亞胺和丁酰丙二酸二乙酯，精煉后澆注到模具成型，即得。
實(shí)施例3
一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料，以百分比計(jì)，化學(xué)組分為：Si 4.8%、Fe 5.8%、B 2.3%、Ge 0.5%、Mg 13.4%、Na 0.3%、Rb 0.09%、Sn 0.11%，余量為Al。
其中：所述Na的來源于碳酸鈉。
一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，將陶瓷粉末、鋁錠和鎂錠放入到高頻感應(yīng)熔煉爐中，升溫至942℃，維持溫度1.5h，隨后添加鐵錠、碳酸鈉、硼砂，混合攪拌直至完全熔化，接著降溫至722℃，制得提煉液；
（2）最后，將鍺石、銣錠、錫粉加入到上述提煉液中進(jìn)行精煉處理，處理過程中加入戊二酰亞胺和丁酰丙二酸二乙酯，精煉后澆注到模具成型，即得。
實(shí)施例4
一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料，以百分比計(jì)，化學(xué)組分為：Si 5.1%、Fe 5.8%、B 2.4%、Ge 0.6%、Mg 13.4%、Na 0.3%、Rb 0.12%、Sn 0.12%，余量為Al。
其中：所述Na的來源于碳酸鈉。
一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，將陶瓷粉末、鋁錠和鎂錠放入到高頻感應(yīng)熔煉爐中，升溫至948℃，維持溫度2h，隨后添加鐵錠、碳酸鈉、硼砂，混合攪拌直至完全熔化，接著降溫至735℃，制得提煉液；
（2）最后，將鍺石、銣錠、錫粉加入到上述提煉液中進(jìn)行精煉處理，處理過程中加入戊二酰亞胺和丁酰丙二酸二乙酯，精煉后澆注到模具成型，即得。
實(shí)施例5
一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料，以百分比計(jì)，化學(xué)組分為：Si 5.7%、Fe 5.9%、B 2.6%、Ge 0.6%、Mg 13.9%、Na 0.4%、Rb 0.16%、Sn 0.15%，余量為Al。
其中：所述Na的來源于碳酸鈉。
一種發(fā)動機(jī)缸蓋用復(fù)合材料的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，將陶瓷粉末、鋁錠和鎂錠放入到高頻感應(yīng)熔煉爐中，升溫至956℃，維持溫度2h，隨后添加鐵錠、碳酸鈉、硼砂，混合攪拌直至完全熔化，接著降溫至735℃，制得提煉液；
（2）最后，將鍺石、銣錠、錫粉加入到上述提煉液中進(jìn)行精煉處理，處理過程中加入戊二酰亞胺和丁酰丙二酸二乙酯，精煉后澆注到模具成型，即得。
測試實(shí)驗(yàn)：
將本發(fā)明材料加工成直徑為6mm的標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣，根據(jù)GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸實(shí)驗(yàn)方法》和GB/T4338-2006《金屬材料高溫溫拉伸實(shí)驗(yàn)方法》測試室溫(20℃)抗拉強(qiáng)度和高溫(500℃和700℃)的力學(xué)性能。高溫力學(xué)性能的試樣測試保溫時(shí)間為30分鐘。具體測試結(jié)果見表1所示:
表1
注：（1）319.0和AC4B分別為美國和日本電性的缸蓋用鑄造鋁合金材料。
（2）表中數(shù)據(jù)為實(shí)測最佳值。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。