鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)動機(jī)鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣缸蓋作為發(fā)動機(jī)的重要部件，發(fā)動機(jī)在工作時，氣缸蓋起到密封缸體的作用，氣 缸蓋本身承受高溫及巨大的沖擊力，因此，在鑄造氣缸蓋時，要求氣缸蓋具備足夠的強(qiáng)度 及剛度，同時為了確保對缸體的密封，氣缸蓋與缸體結(jié)合的板面平面度受熱變形量要求小 于等于0. 04mm，氣缸蓋硬度要求為80-100HBW，針孔度要求為1-2級，抗拉強(qiáng)度大于等于 235MPa，現(xiàn)有的氣缸蓋材料采用鋁合金材質(zhì)，比如AlSi9Cul類鋁合金，鑄造過程中采用變 質(zhì)處理，鋁合金的熱處理采用T6處理（T6包括以下步驟，T1人工時效；T2 :退火；T3 :固溶處 理加自然時效；T4 :固溶處理加不完全人工時效；T5 :固溶處理加完全人工時效；T6 :固溶 處理加穩(wěn)定化處理）；然而在鋁合金氣缸蓋鑄造的過程中，由于工藝及生產(chǎn)環(huán)境等因素的 影響，生產(chǎn)出來的氣缸蓋會存在與缸體結(jié)合的板面平面度受熱變形量大于0. 〇4_的現(xiàn)象， 這樣就會影響與氣缸的結(jié)合面的密封，甚至造成漏氣、漏油的現(xiàn)象，批量生產(chǎn)的鋁合金氣缸 蓋的平面度受熱變形量大，鋁合金氣缸蓋合格率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于：提供一種鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，通過調(diào)整鋁合金氣缸蓋 的生產(chǎn)工藝，確保批量生產(chǎn)的鋁合金氣缸蓋的合格率。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，包括 以下步驟：
[0005] a)取樣，取鋁合金氣缸蓋鑄件與缸體結(jié)合面的部位作為實驗樣品A ;
[0006] b)測量樣品A的樹枝晶間距；
[0007] c)測得的樣品A的樹枝晶間距值與30um進(jìn)行比對；
[0008] 如若測得的樣品A的樹枝晶間距值小于等于30um，則維持目前鋁合金氣缸蓋的生 產(chǎn)工藝條件，如若測得的樣品A的樹枝晶間距值大于30um，則對生產(chǎn)該鋁合金氣缸蓋的工 藝條件進(jìn)行調(diào)整，并重復(fù)步驟a至c〇
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在的技術(shù)效果為：生產(chǎn)出的小坯料的鋁合金氣缸蓋， 對小批量鋁合金氣缸蓋進(jìn)行取樣，并測得樣品A的樹枝晶間距尺寸，即可得出鋁合金氣缸 蓋的平面度受熱變形量是否滿足發(fā)動機(jī)的使用要求，如若不滿足使用要求，對生產(chǎn)該鋁合 金氣缸蓋的工藝條件進(jìn)行調(diào)整，直至得出樣品A的樹枝晶間距尺寸滿足要求，進(jìn)而可對鋁 合金氣缸蓋進(jìn)行該種工藝條件下的批量生產(chǎn)，從而可確保批量生產(chǎn)的鋁合金氣缸蓋的合格 率。
【附圖說明】
[0010] 圖1是鋁合金氣缸蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖2至圖5是金相顯微鏡拍攝下的樣品金相組織照片。
【具體實施方式】
[0012] 下面，結(jié)合附圖1至5,對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明：
[0013] 一種鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
[0014] a)取樣，取鋁合金氣缸蓋10鑄件與缸體結(jié)合面的部位作為實驗樣品A ;
[0015] b)測量樣品A的樹枝晶間距；
[0016] C)測得的樣品A的樹枝晶間距值與30um進(jìn)行比對；
[0017] 如若測得的樣品A的樹枝晶間距值小于等于30um，則維持目前鋁合金氣缸蓋10的 生產(chǎn)工藝條件，如若測得的樣品A的樹枝晶間距值大于30um，則對生產(chǎn)該鋁合金氣缸蓋10 的工藝條件進(jìn)行調(diào)整，并重復(fù)步驟a至c。
[0018] 發(fā)明人通過大量的實驗數(shù)據(jù)得出，當(dāng)鋁合金氣缸蓋10的樹枝晶間距尺寸小于等 于30um時，鋁合金氣缸蓋10的平面度受熱變形量小于等于0. 04mm，當(dāng)鋁合金氣缸蓋10的 平面度受熱變形量小于等于0. 04mm時，鋁合金氣缸蓋10能夠確保與缸體結(jié)合的密封性能， 也就是說只需要對鋁合金氣缸蓋10的樹枝晶間距尺寸進(jìn)行檢測即可判斷生產(chǎn)鋁合金氣缸 蓋10的工藝因素是否滿足，即可按照該種生產(chǎn)工藝因素進(jìn)行批量生產(chǎn)，進(jìn)而可確保批量生 產(chǎn)的鋁合金氣缸蓋10的合格率，降低實際氣缸蓋10生產(chǎn)成本。
[0019] 本發(fā)明提供的生產(chǎn)方法，解決了鑄造鋁合金氣缸蓋10的常規(guī)化學(xué)成分、硬度、針 孔度材料試驗中發(fā)現(xiàn)不了的受熱變形大的問題，只需要生產(chǎn)出的小坯料的鋁合金氣缸蓋 10,對小批量鋁合金氣缸蓋10進(jìn)行取樣，并測得樣品A的樹枝晶間距尺寸，即可得出鋁合金 氣缸蓋的平面度受熱變形量是否滿足發(fā)動機(jī)的使用要求，如若不滿足使用要求，對生產(chǎn)該 鋁合金氣缸蓋10的工藝條件進(jìn)行調(diào)整，直至得出樣品A的樹枝晶間距尺寸滿足要求，進(jìn)而 可對鋁合金氣缸蓋10進(jìn)行該種工藝條件下的批量生產(chǎn)，從而可確保批量生產(chǎn)的鋁合金氣 缸蓋10的合格率。
[0020] 結(jié)合圖1所示，上述的樣品A取樣部位選擇鋁合金氣缸蓋10兩缸燃燒室之間位 置。
[0021] 樣品A取下后并對樣品A進(jìn)行制備處理，首先對樣品A進(jìn)行打磨，然后對樣品A進(jìn) 行拋光，直至拋光面達(dá)到金相分析的鏡面要求。
[0022] 樣品A拋光處理后并對樣品A進(jìn)行腐蝕處理，首先利用腐蝕溶劑進(jìn)行腐蝕處理，然 后利用流水沖洗，最后用無水酒精清洗樣品A的表面。
[0023] 樣品A經(jīng)過腐蝕處理后，放置在金相顯微鏡下觀察，使得樣品A整個檢測面的各區(qū) 域呈現(xiàn)清晰圖像，并選拍多張相同放大倍數(shù)的照片，并在圖片中選擇樹枝晶進(jìn)行測量，每一 張照片選擇多組樹枝晶進(jìn)行間距測量，并對測得的多組數(shù)值求平均。
[0024] 樣品A呈方塊狀，其長X寬X高大于或等于17mmX20mmX8mm。
[0025] 利用粒度逐漸增大的金相砂紙對樣品A進(jìn)行粗磨及細(xì)磨，金相砂紙的粒度范圍位 于120相至600相之間，打磨后的樣品A利用金相噴霧拋光劑進(jìn)行拋光。
[0026] 所述的腐蝕溶劑為混合酸溶劑，混合酸溶劑為氫氟酸、鹽酸、硝酸、水并按照0. 5 : 1. 5 :2. 5 :95. 5的體積比配合而成，對樣品A的腐蝕時間為5-15秒，用水流沖洗，用無水酒 精清洗樣品A表面，吹干。
[0027] 金相顯微鏡的放大倍數(shù)為50-400倍，樣品A選拍2張相同放大倍數(shù)的照片，并在 2張照片中分別選擇5組樹枝晶進(jìn)行測量，對測得的10組數(shù)值求平均。
[0028] 金相顯微鏡的放大倍數(shù)為100-200倍，每組的樹枝晶的連續(xù)枝狀晶叉的數(shù)量大于 等于3個。
[0029] 結(jié)合圖2和圖3所示，圖片中標(biāo)示有工字形的圖標(biāo)即為每3個連續(xù)枝狀晶叉的范 圍，圖4至圖5中，利用配有"十"字線測微尺的目鏡得出的樹枝晶間距值。
[0030] 上述的樹枝晶間距值計算步驟如下：
[0031] 第1張放大100倍照片，見圖4所示，該樹枝晶間距大小按照上述公司計算為：
，第2張放大100倍照片，見圖5所示，該樹 枝晶間距大小按照上述公司計算為，
[0032] 則該鋁合金氣缸蓋10樹枝晶間距大?。海?3. 46+24. 18) +2 = 23. 82 ym。
[0033] 從測試結(jié)果可以看出：該氣缸蓋樹枝晶間距大小為23. 82 ym，小于30um，符合圖 紙對鑄造鋁合金氣缸蓋底面燃燒室中心樹枝晶間距大小要求。
【主權(quán)項】
1. 一種鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，包括以下步驟： a) 取樣，取鋁合金氣缸蓋（10)鑄件與缸體結(jié)合面的部位作為實驗樣品A; b) 測量樣品A的樹枝晶間距； c) 測得的樣品A的樹枝晶間距值與30um進(jìn)行比對； 如若測得的樣品A的樹枝晶間距值小于等于30um，則維持目前鋁合金氣缸蓋（10)的生 產(chǎn)工藝條件，如若測得的樣品A的樹枝晶間距值大于30um，則對生產(chǎn)該鋁合金氣缸蓋（10) 的工藝條件進(jìn)行調(diào)整，并重復(fù)步驟a至c。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，其特征在于：上述的樣品A取樣 部位選擇在鋁合金氣缸蓋（10)上兩缸燃燒室之間。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，其特征在于：樣品A取下后并對 樣品A進(jìn)行制備處理，首先對樣品A進(jìn)行打磨，然后對樣品A進(jìn)行拋光，直至拋光面達(dá)到金 相分析的鏡面要求。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，其特征在于：樣品A拋光處理后 并對樣品A進(jìn)行腐蝕處理，首先利用腐蝕溶劑進(jìn)行腐蝕處理，然后利用流水沖洗，最后用無 水酒精清洗樣品A的表面。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，其特征在于：樣品A經(jīng)過腐蝕處 理后，放置在金相顯微鏡下觀察，使得樣品A整個檢測面的各區(qū)域呈現(xiàn)清晰圖像，并選拍多 張相同放大倍數(shù)的照片，并在圖片中選擇樹枝晶進(jìn)行測量，每一張照片選擇多組樹枝晶進(jìn) 行間距測量，并對測得的多組數(shù)值求平均。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，其特征在于：樣品A呈方塊狀，樣 品A的長X寬X高大于或等于17謹(jǐn)X2CtamX8謹(jǐn)。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，其特征在于：利用粒度逐漸增大 的金相砂紙對樣品A進(jìn)行粗磨及細(xì)磨，金相砂紙的粒度范圍位于120目至600目之間，打磨 后的樣品A利用金相噴霧拋光劑進(jìn)行拋光。8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述的腐蝕溶劑為 混合酸溶劑，混合酸溶劑為氫氟酸、鹽酸、硝酸、水并按照〇. 5 :1. 5 :2. 5 :95. 5的體積比配合 而成，對樣品A的腐蝕時間為5-15秒。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，其特征在于：金相顯微鏡的放大 倍數(shù)為50-400倍，樣品A選拍2張相同放大倍數(shù)的照片，并在2張照片中分別選擇5組樹 枝晶進(jìn)行測量，對測得的10組數(shù)值求平均。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，其特征在于：金相顯微鏡的放大 倍數(shù)為100-200倍，每組的樹枝晶的連續(xù)枝狀晶叉的數(shù)量大于等于3個。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種發(fā)動機(jī)鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：a)取樣；b)測量樣品的樹枝晶間距；c)測得的樣品的樹枝晶間距值與30um進(jìn)行比對；如若測得的樣品的樹枝晶間距值小于等于30um，則維持目前鋁合金氣缸蓋的生產(chǎn)工藝條件，如若測得的樣品的樹枝晶間距值大于30um，則對生產(chǎn)該鋁合金氣缸蓋的工藝條件進(jìn)行調(diào)整，并重復(fù)步驟a至c，上述方法解決了鑄造鋁合金氣缸蓋的常規(guī)化學(xué)成分、硬度、針孔度材料試驗中發(fā)現(xiàn)不了的受熱變形大的問題，只需要生產(chǎn)出的小坯料的鋁合金氣缸蓋，即可得出氣缸蓋的平面度受熱變形量是否滿足發(fā)動機(jī)的使用要求，如若不滿足使用要求，對工藝條件進(jìn)行調(diào)整，從而可確保批量生產(chǎn)的鋁合金氣缸蓋的合格率。
【IPC分類】G01B11/14
【公開號】CN104930979
【申請?zhí)枴緾N201510251048
【發(fā)明人】楊當(dāng)友
【申請人】奇瑞汽車股份有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月15日