一种发动机铝合金活塞模锻件的制造方法

摘要

一种发动机铝合金活塞模锻件的制造方法，它涉及一种活塞模锻件的制造方法。本发明要解决现有技术制备的发动机活塞存在耐磨性和抗腐蚀性较差，热膨胀系数大，或者重量沉的问题。方法：首先制备铝合金铸锭；然后挤压成毛坯，经模压得到模锻件，然后采用自动车床制备成活塞胚体，最后一次经过淬火处理和时效处理，即得到发动机铝合金活塞模锻件。优点：一、耐磨性和抗腐蚀性均得到了提高；而且热膨胀系数小；二、最终性能方面稳定；三、重量降低15kg～19kg。本发明主要用于制备发动机铝合金活塞模锻件。

主权项

一种发动机铝合金活塞模锻件的制造方法，其特征在于发动机铝合金活塞模锻件的制造方法是按以下步骤完成的：一、首先按质量分数Si为11.5%～13.5%、Cu为0.5%～1.3%、Ni为0.5%～1.3%、Mg为0.8%～1.3%、Fe为x、Mn为y、Zn为z、Cr为m、Ti为n、杂质为H和余量为Al的配比材料，然后在温度为700℃～800℃下熔炼，并在温度为380℃～420℃下采用半连续铸造方法制备成尺寸为（Φ968mm±5mm）×（1200mm±20mm）的圆柱形铸锭，即为铝合金铸锭；二、首先将步骤一制备的铝合金铸锭表面清理干净，然后在温度为350℃～500℃下预热3h～8h，得到预热后的铝合金铸锭，采用反向挤压方法，在挤压速度为2.5mm/s～5.0mm/s将预热后的铝合金铸锭挤压成直径为Ф482mm±3mm的棒材，将直径为Ф482mm±3mm的棒材在温度为350℃～500℃下预热3h～8h，然后采用反向挤压方法进行二次挤压，在挤压速度为2.5mm/s～5.0mm/s将预热后直径为Ф482mm±3mm的棒材挤压成直径为Ф210mm～Ф220mm的棒材，即为毛料，最后将毛料分割成长度为300mm～400mm，并采用自动车床对表面进行处理至直径为Ф200mm±3mm，即得到毛坯；三、首先将步骤二制备的毛坯在温度为450℃～480℃下预热1h～3h，然后采用自由锻工艺锻造成长度为350mm～400mm、直径为Ф190mm～Ф200mm的模压毛坯，将采用自由锻工艺得到的模压毛坯在3000吨水压机上采用毛坯模进行制坯，毛坯模的温度为350℃～380℃，然后在5000吨水压机上进行润滑模压，模具温度为380℃～420℃，在5000吨水压机上共进行1～3次润滑模压，即得到高度为306mm±2mm、外部直径为Ф310mm±10mm，内部直径为Ф254mm±5mm的模铸件；四、将步骤三制备的高度为306mm±2mm、外部直径为Ф310mm±10mm，内部直径为Ф254mm±5mm的模铸件放到自动车床上，采用两次粗车、一次精车的方法制备成活塞胚体；五、将步骤四制备的活塞胚体在温度500℃～530℃下预热150min～300min，然后淬火转移时间为5s～15s在温度为30℃～80℃的水中往复升降15～20次进行淬火处理，在进行最后一次往复升降时在水中停留10min～20min，最后在温度为165℃～170℃下时效处理8h～12h，即得到发动机铝合金活塞模锻件；步骤一中所述的Fe为x中：0＜x≤0.10%，所述的Mn为y中：0＜y≤0.20%，所述的Zn为z中：0＜z≤0.25%，所述的Cr为m中：0＜m≤0.10%，所述的Ti为n中：0＜n≤0.15%，所述的杂质为H中：0＜H≤0.15%；步骤一中所述的材料为纯铝锭、Al‑Si中间合金、铜板、Al‑Ni中间合金、钛丝、纯镁锭、Fe2O3、Al‑Mn中间合金、Al‑Zn中间合金和Al‑Cr中间合金。