【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金材料，更具体地说，它涉及一种用于汽车发动机高性能铸造的alsi10mncuzr合金及其生产工艺。
技术介绍
1、铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。铝合金材料的主要成分是铝，不同牌号的铝合金主要是其合金成分以及含量不同，同时其具有不同的加工性能和使用性能。
2、发动机是汽车的核心部件，负责为汽车提供动力，决定了汽车的性能和效率。目前市场上的发动机材质主要有铸铁和合金两种，铸铁发动机：铸铁发动机是传统的发动机材质，具有较高的强度和耐久性，但相对较重，合金发动机：合金发动机采用铝合金等轻质材料制成，具有轻量化、高强度、高耐用性等优点，但是传统铝合金材料在强度、耐热性及抗疲劳性等方面已难以满足现代高性能发动机的需求。
3、因此需要提出新的方案来解决这个问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于汽车发动机高性能铸造的alsi10mncuzr合金及其生产工艺。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于汽车发动机高性能铸造的alsi10mncuzr合金，按照质量百分比其元素构成为：硅(si)：9.0％—11.0％，铁(fe)：≤0.40％，铜(cu)：0.15％-0.30％，锰(mn)：0.2％—0.35％，镁(mg)：0.28％-0.35％，钛(ti)：≤0.08％，锆(zr)：0.08％—0.12％，
3、本专利技术进一步设置为：一种alsi10mncuzr合金生产工艺，用于制成如权利要求1所述的合金，包括如下步骤：
4、s1、配料：按照配比量称取al-mg-ti中间合金、al-mn中间合金、al-cu-ti中间合金、al-fe中间合金、al-zr中间合金、纯铝以及al-si合金，其中al-zr中间合金的份数为三份，纯铝的份数为十份；
5、s2、烘干：对要熔炼的合金材料进行烘干，以去除表面水分和杂质；
6、s3、涂料并烘干：将涂料涂抹在石墨粘土坩埚、熔炼工具和模具的接触表面，将石墨粘土坩埚放在熔炼炉中干燥，使用砂纸打磨中间合金以及纯铝表面的氧化层后放在干燥箱内干燥预热；
7、s4、熔炼：将三份al-zr中间合金放入石墨黏土坩埚预热至450摄氏度后，升温至1050摄氏度熔化其al-zr中间合金，投入al-mn中间合金和al-fe中间合金，等待其熔化后充分搅拌，并保温静置20分钟，使用铝箔包裹al-mg-ti中间合金、al-cu-ti中间合金和纯铝并投入石墨黏土坩埚中，并通过扒渣勺将其按至石墨黏土坩埚的底部，减少氧化损伤，等待熔化后充分搅拌，保温静置20分钟，炉温调整至650摄氏度；
8、s5、精炼：使用扒渣勺撇去合金溶液表面的浮渣后加入精炼剂，静置保温10到20分钟后再次撇去合金溶液表面的浮渣，炉温升至700摄氏度后静置保温；
9、s6、浇注：将已预热的金属模具从恒温干燥箱中取出，随后将s5得到的合金熔液浇注到模具中，冷却后得到合金铸锭一；
10、s7、重复熔炼和浇注：准备al-si中间合金，对从s6得到的合金铸锭一和al-si中间合金重复s2到s5的步骤，对合金铸锭一与al-si中间合金进行烘干、熔炼、精炼和浇铸得到合金铸锭二；
11、s8、对合金铸锭二进行固溶处理和时效处理。
12、本专利技术进一步设置为：所述步骤s3中的涂料由氧化锌和硅酸钠3:1加水配置。
13、本专利技术进一步设置为：所述步骤s5中的精炼剂中含有c2cl6与混合稀土元素。
14、本专利技术进一步设置为：所述步骤s8的固溶处理采用双极固溶处理，所述双极固溶的一级固溶的处理温度为600摄氏度到650摄氏度，一级固溶的处理时间为2小时到3小时，所述二级固溶的处理温度为670摄氏度到700摄氏度，二级固溶的处理时间为3.5小时到5小时。
15、本专利技术进一步设置为：所述步骤s8的时效处理采用双极时效处理，所述合金铸锭二进行固溶处理后进行淬火处理后，进行所述双极时效处理，所述双极时效处理的一级时效处理的处理温度为150摄氏度到180摄氏度，所述一级时效处理的处理时间为6小时到8小时，所述双极时效处理的二级时效处理的处理温度为220摄氏度到250摄氏度，所述二级时效处理的处理时间为8小时到12小时。
16、综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术中硅含量为9.0％—11.0％，除铝是alsi10mncuzr合金中含量最高的元素，有助于提升alsi10mncuzr合金铸造性能和耐磨性，提高alsi10mncuzr合金的硬度和热稳定性，alsi10mncuzr合金中铁的含量小于等于0.40％，低铁含量有助于减少alsi10mncuzr合金中杂质相，提高合金的纯度和机械性能，同时alsi10mncuzr合金中添加有微合金化元素，如铜(cu)、锰(mn)、镁(mg)、钛(ti)和锆(zr)等微合金化元素，这些元素在合金中起到了细化晶粒、提高强度和改善耐腐蚀性的作用，钛和锆通过形成稳定的化合物来增强合金的综合性能，通过调整各元素的含量来提高alsi10mncuzr合金的综合性能，使得alsi10mncuzr合金在保持足够强度的同时，还具有良好的铸造性能和耐腐蚀性。
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1.一种用于汽车发动机高性能铸造的AlSi 10MnCuZr合金，其特征在于：按照质量百分比其元素构成为：硅(Si)：9.0％—11.0％，铁(Fe)：≤0.40％，铜(Cu)：0.15％-0.30％，锰(Mn)：0.2％—0.35％，镁(Mg)：0.28％-0.35％，钛(Ti)：≤0.08％，锆(Zr)：0.08％—0.12％，余量为Al和少量杂质元素，各组份之和为100％。
2.一种AlSi 10MnCuZr合金生产工艺，用于制成如权利要求1所述的合金，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种AlSi 10MnCuZr合金生产工艺，其特征在于：所述步骤S3中的涂料由氧化锌和硅酸钠3:1加水配置。
4.根据权利要求2所述的一种AlSi 10MnCuZr合金生产工艺，其特征在于：所述步骤S5中的精炼剂中含有C2Cl6与混合稀土元素。
5.根据权利要求2所述的一种AlSi 10MnCuZr合金生产工艺，其特征在于：所述步骤S8的固溶处理采用双极固溶处理，所述双极固溶的一级固溶的处理温度为600摄氏度到650摄氏度，所
6.根据权利要求2所述的一种AlSi 10MnCuZr合金生产工艺，其特征在于：所述步骤S8的时效处理采用双极时效处理，所述合金铸锭二进行固溶处理后进行淬火处理后，进行所述双极时效处理，所述双极时效处理的一级时效处理的处理温度为150摄氏度到180摄氏度，所述一级时效处理的处理时间为6小时到8小时，所述双极时效处理的二级时效处理的处理温度为220摄氏度到250摄氏度，所述二级时效处理的处理时间为8小时到12小时。
...【技术特征摘要】
1.一种用于汽车发动机高性能铸造的alsi 10mncuzr合金，其特征在于：按照质量百分比其元素构成为：硅(si)：9.0％—11.0％，铁(fe)：≤0.40％，铜(cu)：0.15％-0.30％，锰(mn)：0.2％—0.35％，镁(mg)：0.28％-0.35％，钛(ti)：≤0.08％，锆(zr)：0.08％—0.12％，余量为al和少量杂质元素，各组份之和为100％。
2.一种alsi 10mncuzr合金生产工艺，用于制成如权利要求1所述的合金，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种alsi 10mncuzr合金生产工艺，其特征在于：所述步骤s3中的涂料由氧化锌和硅酸钠3:1加水配置。
4.根据权利要求2所述的一种alsi 10mncuzr合金生产工艺，其特征在于：所述步骤s5中的精炼剂中含有c2cl...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴唯极，杨雪琴，戴金芳，
申请(专利权)人：吴江市现代铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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