專利名稱：內(nèi)燃機活塞鑄造余熱熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種利用內(nèi)燃機活塞鑄造余熱進行熱處理的方法，適用于內(nèi)燃機鋁合金鑄造活塞熱處理。
對于內(nèi)燃機活塞一般是由鋁合金鑄造而成的，在進行機加工之前都必須先進行熱處理工序，改變其物理性能，一定的物理性能既是內(nèi)燃機工作中的需要的，也是便于機械加工的。
鋁活塞在鑄造進行熱處理方法有以下幾種現(xiàn)行ZL-108合金活塞國內(nèi)均采用T6處理(510±5℃淬火固溶，180±5℃時效處理)，追求高的常溫強度和硬度值，該工藝存在耗能大，體積穩(wěn)定性差等缺點，活塞體積穩(wěn)定性是活塞質(zhì)量分等標準中屬于A類重要缺陷。
該技術(shù)領(lǐng)域的已有技術(shù)，專利文件(J57054257)中公開了空氣壓縮機活塞鋁合金熱處理方法，將溶化的鋁水注入模型，取出后用水淬火并時效。這種熱處理方法，是出模后直接淬火固溶處理，硬度差別大，變形大。摘要中指出“本合金用于空壓機活塞，特別是壁厚小于10mm的”?？諌簷C活塞工作狀況是對空氣產(chǎn)生壓力，同時壓力也在10Kg/Cm2以下，與內(nèi)燃機活塞相比工況是大不相同的。
70年代在國內(nèi)一些內(nèi)燃機活塞制造廠家也進行過利用活塞鑄造余熱淬火固溶處理，當時采用水作為冷卻介質(zhì)，出模后直接淬火固溶處理，硬度差別懸殊，質(zhì)量難以保證，一直未能正式應(yīng)用于生產(chǎn)。
國外內(nèi)燃機活塞制造廠家如西德MAHLEKarLSChmidt英國的WeLLWOrthy等公司對奧氏體鑄鐵鑲?cè)钊瞿：蟛捎眉眲×鲃拥目諝鈴娭评鋮s，然后再進行時效處理，這種方法用于鑲?cè)钊?，但對不鑲?cè)W氏體鑄鐵圈的活塞仍然采用類似T6工藝方法處理，與國內(nèi)不同之處只是其時效溫度較高。
現(xiàn)行的T6工藝處理突出的缺點是淬火固溶溫度高，冷卻速度快，合金明顯偏離平衡狀態(tài)，淬火的內(nèi)應(yīng)力也較大，導(dǎo)致活塞體積穩(wěn)定性差。由于現(xiàn)代內(nèi)燃機活塞的工況更為惡化，要求在高溫高壓下具有較高的體積穩(wěn)定性，為此內(nèi)燃機活塞在質(zhì)量分等標準中屬于A類缺陷，即該指標必須全部合格。
鑒于上述已有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種節(jié)約能源，充分利用內(nèi)燃機活塞的鑄造余熱，選擇合適的淬火介質(zhì)和淬火回火溫度以及其時間等工藝參數(shù)，并考慮到機械加工的可能性消除淬火內(nèi)應(yīng)力，提高活塞的體積穩(wěn)定性，以滿足內(nèi)燃機活塞質(zhì)量的熱處理方法。
本發(fā)明的任務(wù)是以如下的方法完成的
“內(nèi)燃機活塞鑄造余熱熱處理方法”是內(nèi)燃機鋁合金活塞鑄造出模后靜置10秒-3分鐘，在含有1-10%的聚丙烯酸鈉的水介質(zhì)中半固溶淬火。然后在195±30℃10℃保溫2-4小時進行時效處理，其布氏硬度，常溫強度，高溫強度，金相組織，體積穩(wěn)定性等項指標均能滿足產(chǎn)品的有關(guān)標準要求。
本發(fā)明解決了鑄造后風冷處理的低硬度不易加工和易磨損強度低的缺點;解決了T6工藝的體積不穩(wěn)定性的缺點，同時不必重新加熱利用其鑄造余熱，節(jié)約能源，便于掌握，經(jīng)濟效益好。
實施例現(xiàn)使用ZL-108合金活塞(212活塞即492發(fā)動機活塞)鑄造出模后靜置3分鐘，投入溫度為60℃的含5%的聚丙烯酸鈉的水質(zhì)介質(zhì)中，經(jīng)1分鐘后取出，放入井式爐中在195℃保溫3小時取出在空氣中自然降到室溫，經(jīng)檢查各項指標如下

權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機鋁合金活塞鑄造后的熱處理方法，其特征是活塞鑄造出模后靜置一段時間，在含有聚丙烯酸鈉的水質(zhì)介質(zhì)中半固溶淬火，然后進行保溫時效。
2.如權(quán)利要求1所述的熱處理方法，其特征是活塞鑄造出模后靜置10秒-3分鐘。
3.如權(quán)利要求2所述的熱處理方法，其特征是在含有1-10%的聚丙烯酸鈉的水介質(zhì)中半固溶淬火。
4.如權(quán)利要求3所述的熱處理方法，其特征是淬火后在195±30℃10℃保溫2-4小時進行時效處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠利用內(nèi)燃機鋁合金活塞鑄造余熱進行熱處理的方法。它是鑄造出模后，靜置一定時間在含有聚丙烯酸鈉的水介質(zhì)中淬火，然后在一定的溫度下保溫一段時間，達到利用鑄造余熱節(jié)約能源，保證活塞的機械性能和體積的穩(wěn)定性，從而滿足產(chǎn)品的技術(shù)標準要求。
文檔編號C22F1/043GK1046355SQ89102238
公開日1990年10月24日 申請日期1989年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月12日
發(fā)明者安延淳, 蔣遠棟, 王樹朝 申請人:石家莊內(nèi)燃機配件總廠