CN1693507A - 铝合金活塞的制造方法 - Google Patents

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Abstract

铝合金活塞的制造方法，涉及一种火车及轮船用活塞的制造方法。铝合金活塞的制造方法由下述步骤实现：把圆柱状的合金铸锭加热至450～470℃，所述合金铸锭的重量百分比中Si为11.5％～13.5％，Fe为≤0.10％，Cu为0.5％～1.3％，Mn为≤0.20％，Mg为0.8％～1.3％，Ni为0.5％～1.3％，Zn为≤0.25％，Cr为≤0.10％，Ti为≤0.15％，其余为Al；通过挤压后进行切断，制成锻造毛坯；然后经自由锻造和模锻后进行淬火，最后进行两次时效处理，本发明的优点在于：用本方法制造的活塞耐磨性和抗腐蚀性得到了提高，活塞内燃机由原来的30万公里大修，延长为50万公里以上大修。降低了活塞成品的重量。

Description

铝合金活塞的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种火车及轮船用活塞的制造方法。
背景技术：
随着海洋运输和铁路运输的发展，内燃机已替代落后的蒸汽机。内燃机车中活塞作为机车内的关键部件之一，过去一直采用球墨铸铁和型号为4A11或2A70的合金，然而4A11或2A70合金的耐磨性、抗腐蚀性、热膨胀系数等较差，影响了活塞的使用寿命，而铸铁的比重比铝合金大，铸铁的活塞重量沉，也不利于内燃机车的工作。
发明内容：
为了克服现有的火车及轮船用活塞的耐磨性、抗腐蚀性、热膨胀系数等较差的缺陷，提供一种铝合金活塞的制造方法，从而能制造出一种耐磨性、抗腐蚀性强，热膨胀系数低、重量轻的铝合金活塞。本发明的技术方案通过下述步骤实现：一、把圆柱状的合金铸锭加热至450～470℃，所述合金铸锭的重量百分比中Si为11.5％～13.5％，Fe为≤0.10％，Cu为0.5％～1.3％，Mn为≤0.20％，Mg为0.8％～1.3％，Ni为0.5％～1.3％，Zn为≤0.25％，Cr为≤0.10％，Ti为≤0.15％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；二、通过挤压后进行切断，制成锻造毛坯；三、毛料经自由锻造和模锻后进行淬火；四、进行时效处理。本发明的优点在于：1、用本方法制造的活塞耐磨性和抗腐蚀性得到了提高，活塞内燃机由原来的30万公里大修，延长为50万公里以上大修。2、降低了成品重量，原来采用球墨铸铁方法制造是每个约65.5公斤，本方法制造的活塞约22.5公斤，减重一倍多。3、活塞的热膨胀系数较小，内燃机的工作情况有很大改善。
具体实施方式：
具体实施方式一：本实施方式通过下述步骤实现：一、把圆柱状的合金铸锭加热至450～470℃，所述合金铸锭的重量百分比中Si为11.5％～13.5％，Fe为≤0.10％，Cu为0.5％～1.3％，Mn为≤0.20％，Mg为0.8％～1.3％，Ni为0.5％～1.3％，Zn为≤0.25％，Cr为≤0.10％，Ti为≤0.15％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；二、通过挤压后进行切断，制成锻造毛坯；三、毛料经自由锻造和模锻后进行淬火；四、进行时效处理。
具体实施方式二：本实施方式中，步骤一中合金铸锭加热至452℃，所述合金铸锭的重量百分比中Si为11.7％，Fe为0.02％，Cu为0.7％，Mn为0.05％，Mg为0.9％，Ni为0.7％，Zn为0，Cr为0.01％，Ti为0.02％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；步骤三中淬火温度为520～525℃，淬火的保温时间是230～250分钟，淬火所用水的温度是50～60℃；步骤四中一级时效温度为140～145℃，保温时间为3.5～4.5小时；二级时效温度为165～170℃，保温时间为2.5～3小时。
具体实施方式三：本实施方式中，步骤一中合金铸锭加热至452℃，所述合金铸锭的重量百分比中Si为12.5％，Fe为0，Cu为1.0％，Mn为0.10％，Mg为1.0％，Ni为1.0％，Zn为≤0.1％，Cr为0.05％，Ti为0，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；步骤三中淬火温度为522℃，淬火的保温时间是235分钟，淬火所用水的温度是52℃；步骤四中一级时效温度为142℃，保温时间为3.8小时；二级时效温度为166℃，保温时间为2.6小时。
具体实施方式四：本实施方式中，步骤一中合金铸锭加热至452℃，所述合金铸锭的重量百分比中Si为13％，Fe为0.05％，Cu为1.2％，Mn为0，Mg为1.2％，Ni为1.2％，Zn为0.2，Cr为0，Ti为0.1％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；步骤三中淬火温度为524℃，淬火的保温时间是245分钟，淬火所用水的温度是58℃；步骤四中一级时效温度为144℃，保温时间为4.2小时；二级时效温度为168℃，保温时间为2.8小时。

Claims (4)

1、铝合金活塞的制造方法，其特征在于它通过下述步骤实现：一、把圆柱状的合金铸锭加热至450～470℃，所述合金铸锭的重量百分比中Si为11.5％～13.5％，Fe为≤0.10％，Cu为0.5％～1.3％，Mn为≤0.20％，Mg为0.8％～1.3％，Ni为0.5％～1.3％，Zn为≤0.25％，Cr为≤0.10％，Ti为≤0.15％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；二、通过挤压后进行切断，制成锻造毛坯；三、毛料经自由锻造和模锻后进行淬火；四、进行时效处理。
2、根据权利要求1所述的铝合金活塞的制造方法，其特征在于步骤一中合金铸锭加热至452℃，所述合金铸锭的重量百分比中Si为11.7％，Fe为0.02％，Cu为0.7％，Mn为0.05％，Mg为0.9％，Ni为0.7％，Zn为0，Cr为0.01％，Ti为0.02％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；步骤三中淬火温度为520～525℃，淬火的保温时间是230～250分钟，淬火所用水的温度是50～60℃；步骤四中一级时效温度为140～145℃，保温时间为3.5～4.5小时；二级时效温度为165～170℃，保温时间为2.5～3小时。
3、根据权利要求1所述的铝合金活塞的制造方法，其特征在于步骤一中合金铸锭加热至452℃，所述合金铸锭的重量百分比中Si为12.5％，Fe为0，Cu为1.0％，Mn为0.10％，Mg为1.0％，Ni为1.0％，Zn为≤0.1％，Cr为0.05％，Ti为0，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；步骤三中淬火温度为522℃，淬火的保温时间是235分钟，淬火所用水的温度是52℃；步骤四中一级时效温度为142℃，保温时间为3.8小时；二级时效温度为166℃，保温时间为2.6小时。
4、根据权利要求1所述的铝合金活塞的制造方法，其特征在于步骤一中合金铸锭加热至452℃，所述合金铸锭的重量百分比中Si为13％，Fe为0.05％，Cu为1.2％，Mn为0，Mg为1.2％，Ni为1.2％，Zn为0.2，Cr为0，Ti为0.1％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；步骤三中淬火温度为524℃，淬火的保温时间是245分钟，淬火所用水的温度是58℃；步骤四中一级时效温度为144℃，保温时间为4.2小时；二级时效温度为168℃，保温时间为2.8小时。
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Assignor: Dongbei Light Alloy Co., Ltd.

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Denomination of invention: Manufacturing method of aluminium alloy piston

Granted publication date: 20070829

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Record date: 2009.4.28

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2009.2.18 TO 2014.2.18; CHANGE OF CONTRACT

Name of requester: HARBIN DONGQING SPECIAL MATERIAL CO.,LTD.

Effective date: 20090428