本发明专利技术公开了一种添加钒元素的缸盖用铝合金材料，其特征在于，由下列各成分按质量百分比组成：硅7-8、镁0.2-0.24、锌0.35-0.4、锡0.2-0.3、废铝中间合金粉45-50、碳化硅0.6-1、钒0.05-0.8、五氧化二钒0.3-0.5、余量为铝；本发明专利技术首先优化合金成分配比，在配方中添加钒金属单质与五氧化二钒，在熔炼过程中配合自制精炼剂的添加，能够起到良好的变质效果，细化晶粒，提高强化相的稳定性，从而提高的铝合金的质量；其次本发明专利技术采用废铝中间合金粉，降低生产成本，节约能耗；本发明专利技术产品铸件表面无气孔，晶粒细密，质轻强度高，达到了缸盖制造标准。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金领域，特别是一种添加钒元素的缸盖用铝合金材料及其制备方 法。
技术介绍
铸造铝合金具有比容小、强度高、铸造成形性好和加工性能优良、膨胀系数小和流 动性好等一系列优点，被广泛应用于汽车、航空、航天以及家电等行业中。目前国内外大部 分轿车发动机缸体、缸盖已基本采用高强度铝合金生产，全铝合金的材质，减轻了车身重量 同时，还增强了发动机的散热效果，提高了发动机工作效率，而且寿命也更长。从节油的角 度看，铸铝发动机在节油方面的优势颇受人们关注。因为汽车的重量每降低，其耗油量能够 降低0. 6% -1%。为了降低燃料消耗，同时也为了减少汽车尾气排放对大气环境的污染，减 轻汽车自重是一个重要的措施。因此，汽车铸件不断被轻质铝铸件取代已成为发展趋势。被 用作轿车发动机缸体缸盖的材料主要有国内的ZL101、ZL104、ZL702A合金及美国的328. 0， 法国的A-S5U3,日本的A4CB铝合金等。虽然传统牌号的铝硅合金在普通使用性能上已经能 满足使用要求，但是当零件处于复杂的应力状态时，往往存在许多不足之处。例如宏观结晶 晶粒粗大，最容易发生铸造裂纹，导致其不能充分发挥机械性能的优势；耐高温性能差等。 因此对铸造铝合金的研宄和开发具有重要的应用意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。通过 优化合金成分配比，在配方中添加钒金属单质与五氧化二钒，在熔炼过程中配合自制精炼 剂的添加，能够起到良好的变质效果，细化晶粒，提尚强化相的稳定性，从而提尚的错合金 的质量。 为了实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下方案实施： 一种添加钒元素的缸盖用铝合金材料，由下列各成分按质量百分比组成：硅7-8、 镁 0? 2-0. 24、锌 0? 35-0. 4、锡 0? 2-0. 3、废铝中间合金粉 45-50、碳化硅 0? 6-1、钒 0? 05-0. 8、 五氧化二轨〇. 3-0. 5、余量为铝； 所述废铝中间合金粉由下列重量份的原料制成：废铝肩60-65、锰15-18、铜 1CK12、络6_8、错7_9、石墨粉2_3、氯化钠1. 5_2、冰晶石粉1-1. 5 ;制备方法为：（1)将废 铝肩先用永久磁铁吸出其中的铁制品，然后用铁网筛筛掉其中的尘土和砂子，再用清洁剂 除去表面的油渍，最后放入烘箱烘干水分待用；（2)将表面处理后的废铝加入坩埚电阻炉 中，升温至850°C直至全部熔化，然后降温至760°C-770°C时用钟罩压入铜、锰，保温30分 钟，继续调节炉温至740°C-750°C，压入铬、锆，搅拌均匀后保温静置20分钟；（3)当炉温达 到730°C时，将石墨粉、氯化钠、冰晶石粉加入到金属液中，搅拌均匀后静置，保温静置40分 钟；(4)扒去浮渣后将金属液浇入气体雾化制粉设备中，制备成粒径在lOOum以下的粉末 即得。 本专利技术所述一种添加钒元素的缸盖用铝合金材料，由以下具体步骤制备而成： (1)将除废铝中间合金粉之外的所有成分各自制成细粉备用，将所有工具和模具 在250°C条件下进行与热处理，备用； (2)将铝粉加入坩埚电阻炉中，升温至铝粉完全熔化后迅速升温至820°C， 然后用钟罩将硅粉分两次压入铝液并且轻轻搅拌，直至全部熔化后迅速降低炉温，在 760°C-780 °C时压入废铝中间合金粉，保温40-60分钟，继续调节炉温至730°C-740 °C，压入 其余剩余成分，搅拌均匀后保温静置30分钟； (3)将占金属液质量2-3%的精炼剂用钟罩压入金属液中间高度处，缓慢作圆周 并成倾斜运动，使金属液均匀翻滚，作用时间约7-9分钟，静止5分钟后，再通过氩气进行精 炼6-8分钟，静置20分钟，再进行扒渣，扒渣后取样分析； ⑷将成分合格的合金液静置10-20分钟后，将合金液浇入已预热的模具中，冷却 后取出，采用T6热处理工艺（工艺条件为：固溶处理为500°C，5. 5小时，时效处理为180°C， 5小时）进行热处理，最后得到本专利技术产品。 本专利技术所述的一种添加钒元素的缸盖用铝合金材料的制备方法，所述精炼剂由下 列重量份的原料制成：氟化钠13-16、硝酸钠18-22、碳粉9-11、三氧化二硼9-10、氟钛酸钾 15-18、碳酸氢钠10-13、六氟铝酸钠2-4、氯化钠8-10、轻质耐火砖6-8 ;制备方法为：（1)将 氟化钠、硝酸钠、氯化钠、氟钛酸钾混合均匀后放入高温电炉中熔化，然后冷却凝固，再破 碎成200目混合粉末A; (2)将轻质耐火砖破碎后与除碳酸氢钠之外的其余剩余成分共同 放入粉碎机中粉碎成200目混合粉末B待用；(3)将混合粉末A与混合粉末B混合，加入 碳酸氢钠后放入挤出造粒机中造粒；(4)将颗粒在烘箱中干燥120-150分钟，温度控制在 230-240 °C，冷却后取出即得。 本专利技术的有益效果是：本专利技术首先优化合金成分配比，在配方中添加钒金属单质 与五氧化二钒，在熔炼过程中配合自制精炼剂的添加，能够起到良好的变质效果，细化晶 粒，提高强化相的稳定性，从而提高的铝合金的质量；同时精炼剂为多孔材质，利于形成负 压，能够充分的与金属液中气体进行反应，从而达到脱气的效果，而且安全无毒；其次本发 明采用废铝中间合金粉作为主要原料，可以提高合金的强度以及耐磨性，而且使用废铝肩 成分，降低生产成本；本专利技术产品铸件表面无气孔，晶粒细密，质轻强度高，达到了缸盖制造 标准。【具体实施方式】 下面通过具体实例对本专利技术进行详细说明。 -种添加钒元素的缸盖用铝合金材料，由下列各成分按质量百分比组成：硅7、镁 0. 2、锌0. 35、锡0. 2、废铝中间合金粉45、碳化硅0. 6、钒0. 05、五氧化二钒0. 3、余量为铝； 所述废铝中间合金粉由下列重量份（公斤）的原料制成：废铝肩60、锰15、铜10、 铬6、锆7、石墨粉2、氯化钠1. 5、冰晶石粉1 ;制备方法为：（1)将废铝肩先用永久磁铁吸 出其中的铁制品，然后用铁网筛筛掉其中的尘土和砂子，再用清洁剂除去表面的油渍，最后 放入烘箱烘干水分待用；（2)将表面处理后的废铝加入坩埚电阻炉中，升温至850°C直至 全部熔化，然后降温至760°C-770°C时用钟罩压入铜、锰，保温30分钟，继续调节炉温至 740°C-750°C，压入铬、错，搅拌均匀后保温静置20分钟；（3)当炉温达到730°C时，将石墨 粉、氯化钠、冰晶石粉加入到金属液当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种添加钒元素的缸盖用铝合金材料，其特征在于，由下列各成分按质量百分比组成：硅7‑8、镁0.2‑0.24、锌0.35‑0.4、锡0.2‑0.3、废铝中间合金粉45‑50、碳化硅0.6‑1、钒0.05‑0.8、五氧化二钒0.3‑0.5、余量为铝；所述废铝中间合金粉由下列重量份的原料制成：废铝屑60‑65、锰15‑18、铜10‑12、铬6‑8、锆7‑9、石墨粉2‑3、氯化钠1.5‑2、冰晶石粉1‑1.5；制备方法为：（1）将废铝屑先用永久磁铁吸出其中的铁制品，然后用铁网筛筛掉其中的尘土和砂子，再用清洁剂除去表面的油渍，最后放入烘箱烘干水分待用；（2）将表面处理后的废铝加入坩埚电阻炉中，升温至 850℃直至全部熔化，然后降温至760℃‑770℃ 时用钟罩压入铜、锰，保温30分钟，继续调节炉温至740℃‑750℃，压入铬、锆，搅拌均匀后保温静置20分钟；（3）当炉温达到730℃时，将石墨粉、氯化钠、冰晶石粉加入到金属液中，搅拌均匀后静置，保温静置40分钟；（4）扒去浮渣后将金属液浇入气体雾化制粉设备中，制备成粒径在 100μm 以下的粉末即得。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄浩，
申请(专利权)人：芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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