一种汽车排气门铝基合金材料及其制备方法与应用与流程

1.本发明属于合金材料的制备技术领域，具体涉及一种汽车排气门铝基合金材料及其制备方法。


背景技术：

2.随着汽车行业的高速发展，能源问题日益紧迫，汽车带来的环境问题也日益严重。汽车零部件轻量化是在将碳减排方面要求越来越严苛。然而，高温下铝合金材料的各项性能会急剧下降且制备成型的零部件需承受冲击荷载和热应力。
3.冷压成型生产效率高，成型和烧成可集中进行，适合大批量生产。具模不考虑耐热要求，操作简便，比较安全。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种汽车排气门铝基合金材料及其制备方法。
5.本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
6.本发明提供了一种汽车排气门铝基合金材料，按照重量百分比计，所述合金材料包括以下含量的组分：si 5～8％、cu 1.8～3％、mg0.4～0.8％、ti0.5～1％、zr0.4～0.9％、 la1～1.5％、cr 0.12～0.16％，其余的为al以及不可避免的杂质。
7.本发明的另一个方面还提供了一种汽车排气门铝基合金材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
8.s1：将合金分批次加入球磨机中研磨，得到混合物粉末；
9.s2：将上述混合粉末在压力机下制备铸造棒，即为终产物。
10.进一步地，步骤s1中所述研磨条件为：转速550-650r/min，时间100-120min。
11.进一步地，步骤s2中所述压力机工作条件为：温度1200-1450℃，压力4.0
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6.0gpa。
12.本发明带来的有益效果是：
13.(1)本发明首先通过多步球磨法将原料破碎，再利用压力机将粉末冷压成铸造棒，最后将铸造棒后均质化处理得到铝基合金。利用压力机将粉末冷压成铸造棒，以此减小粉末的间隙，提高合金的致密度。制备的合金材料可以耐磨耐高温便于铸造成贴切任何款型的排气门。
14.(2)本发明通过多步机械合金化工艺，获得均匀的晶相组织。
15.(3)本发明的合金材料可有效解高温下铝合金材料性能降低易磨损的问题，可用于汽车零部件排气门生产等。该材料可用于汽车零部件，用于轻量化批量生产。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，
显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.实施例1
18.本实施例的合金材料原料及含量为：si 6％、cu 2.4％、mg 0.6％、ti 0.8％、zr0.6％、la 1.2％、cr 0.14％，其余的为al以及不可避免的杂质。
19.将上述合金分批次加入球磨机中在550r/min条件下研磨100min之后，再用压力机在压力4.0gpa、温度为1200℃下制备铸造棒。
20.实施例2
21.本实施例的合金材料原料及含量为：si 5％、cu 1.8％、mg 0.8％、ti1％、zr0.4％、la 1.5％、cr 0.12％，其余的为al以及不可避免的杂质。
22.将上述合金分批次加入球磨机中在600r/min条件下研磨110min之后，再用压力机在压力5.0gpa、温度为1200℃下制备铸造棒。
23.实施例3
24.本实施例的合金材料原料及含量为：si 8％、cu 3％、mg 0.4％、ti0.5％、zr0.9％、la 1％、cr 0.16％，其余的为al以及不可避免的杂质。
25.将上述合金分批次加入球磨机中在650r/min条件下研磨120min之后，再用压力机在压力6.0gpa、温度为1380℃下制备铸造棒。
26.对比实施例1
27.将实施例1中的合金配方中的铝换成铜后将合金分批次加入球磨机中在550r/min 条件下研磨100min之后，再用压力机在压力4.0gpa、温度为1200℃下制备铸造棒。
28.试验例1合金材料的性能检测
29.对实施例1-3和对比实施例1得到的合金材料进行抗拉强度性能检测，结果见表 1。
30.表1合金材料的性能检测结果
[0031] 实施例1实施例2实施例3对比实施例1抗拉强度(mpa)11511810785120℃抗拉强度235240227189140℃抗拉强度217220205164160℃抗拉强度189175163135
[0032]
由表1的结果可知，本发明实施例1-3的合金材料其抗压强度明显优于对比实施例 1的合金材料。
[0033]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在没有背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同腰间的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。


技术特征：
1.一种汽车排气门铝基合金材料，其特征在于，按照重量百分比计，所述合金材料包括以下含量的组分：si 5～8％、cu 1.8～3％、mg0.4～0.8％、ti0.5～1％、zr0.4～0.9％、la1～1.5％、cr 0.12～0.16％，其余的为al以及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的汽车排气门铝基合金材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：s1：将合金分批次加入球磨机中研磨，得到混合物粉末；s2：将上述混合粉末在压力机下制备铸造棒，即为终产物。3.根据权利要求2所述的汽车排气门铝基合金材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述研磨条件为：转速550-650r/min，时间100-120min。4.根据权利要求2所述的汽车排气门铝基合金材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述压力机工作条件为：温度1200-1450℃，压力4.0-6.0gpa。

技术总结
本发明属于合金材料的制备技术领域，具体涉及一种汽车排气门铝基合金材料及其制备方法。本发明的汽车排气门铝基合金材料，按照重量百分比计，所述合金材料包括以下含量的组分：Si 5～8％、Cu 1.8～3％、Mg0.4～0.8％、Ti0.5～1％、Zr0.4～0.9％、La1～1.5％、Cr 0.12～0.16％，其余的为Al以及不可避免的杂质。本发明的合金材料可有效解高温下铝合金材料性能降低易磨损的问题，可用于汽车零部件排气门生产等。该材料可用于汽车零部件，用于轻量化批量生产。量化批量生产。


技术研发人员：杨嘉 蔡雨益
受保护的技术使用者：江苏艾速特低碳科技有限公司
技术研发日：2022.10.26
技术公布日：2023/2/6