高硅梯度复合铝合金缸套材料及其制备方法

专利名称：：高硅梯度复合铝合金缸套材料及其制备方法
技术领域：
：本发明属于金属合金及其制备
技术领域：
，尤其涉及一种耐热、耐磨、低膨胀系数的高硅梯度复合铝合金缸套和或衬套材料及其制备方法。
背景技术：
：发动机配缸间隙决定并影响着发动机功率密度、废气压力、燃油消耗以及燃油经济性指标的重要参数。铸铁、钢缸套材料与活塞铝合金材料热物理性能相容性差，难于进一步縮小配缸间隙，不能高效经济的解决高功率密度、高经济性发动机动力技术问题。而高硅铝合金缸套与活塞铝合金材料热物理性能相容性好，可以显著地縮小配缸间隙，可解决或克服铸铁、钢缸套的缺点与不足。高硅铝合金的摩擦机理是软基体上分布高硬度质点相，质点相越细小、分布越均匀，其摩擦学性能越好；过渡族合金元素含量越高，对摩擦学性能和高温性能越有益。英国专利GB972095公布的一种高硅铝合金缸套材料含铜、镍、铁、锰等过渡族元素，但含量低，将使合金耐高温性能与摩擦学性能不足；而且采用压铸成形方法难以获得细小均匀的高硬度化合物质点相以及高硅质点，将造成加工性能差；还存在补縮压力不足、内在气孔问题，不能通过热处理强化等。英国专利GB2302695、欧洲专利EP367229及美国专利PS4155756、4938810公布的不含镍、铁、锰等过渡族元素，且硅含量过高，将使该种合金高温、室温力学性能过低，且这几份专利技术均采用粉末冶金工艺，将造成制造成本极高，以及质量一致性与力学性能均匀性差等问题。中国专利CN00124660.7、CN200510048662.7公开的合金及喷射沉积制造方法，显示出所制备材料组织、摩擦学以及力学性能的优越性，但存在制造成本极高的问题，难以获得用离心铸造铸铁缸套的低成本工艺效果，应用受到了局限。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题与不足，进行多元合金化设计与制造，提供一种综合性能先进的新型高硅梯度复合铝合金缸套材料及其制备方法。本发明的目的通过以下技术方案实现—种高硅梯度复合铝合金缸套材料，其特征在于该材料各组分按重量百分比为Si:13.0%27.0%;Fe:0.3%2.0%;Ni:1.5%5%;Cu:1.5%4.0%;Mg:0.3%0.8%;Mn:0.3%0.8%;V:0.1%0.5%;Sr:0.05%0.10%;RE:0.04%0.1%;P:0.01-0.1;A1:余量。所述的高硅梯度复合铝合金缸套材料，该材料各组分的优选成分按重量百分比为Si:20.5%;Fe:1.50%;Ni:2.00%;CU:2.00%;Mg:0.50%;Mn:0.50%;V:0.35%;Sr:0.08%;RE:0.08%;P:0.07;A1:余量。所述的稀土RE采用混合稀土，即以La为主的La-Ce-Pr-Nd系合金，合金的成分按重量百分比为La:60%、Ce:15%、Pr:15%、Nd:10%。所述的高硅梯度复合铝合金缸套材料的制备方法，该制备方法包括下列步骤①成分设计与精确配料成分设计各组分按重量百分比为Si:13.0%27.0%;Fe:0.3%2.0%;Ni:1.5%5%;CU:1.5%4.0%;Mg:0.3%0.8%;Mn:0.3%0.8%;V:0.1%0.5%;Sr:0.05%0.10%;RE:0.04%0.1%;P:0.01-0.1;A1:余量；精确配料按本发明的合金成分，采用铝硅、铝铁、铝镍、铝铜、铝锰、铝钒、铝锶、铝稀土、铜磷中间合金以及纯铝、纯镁炉料，进行定量配料；②熔炼、覆盖、精炼与变质处理采用中频电磁感应炉熔炼，熔炼时将上述中间合金、除铜磷中间合金外，加入后熔化，调整铝液温度为700-730°C，加入铝、镁炉料，镁块用压瓢或钟罩的方式压入铝熔体中，并移动直至熔化；覆盖剂的加入，覆盖剂以不出现裸露金属液面为准，以保护铝液避免氧化烧损，分别在装炉、熔炼、加镁及浇注时均匀撒入；采用含钾、镁氯盐覆盖剂，用量为总炉料量的13%;精炼处理，调整铝液温度750°C880°C，加入总炉料量的0.51.0%的六氯乙烷与氟硅酸钠的精炼熔剂，用钟罩压入熔体中并均匀的移动，对合金液进行精炼与净化处理，以去除合金中渣物和有害气体；精炼时间控制在10-15分钟，静置5-10分钟后扒去渣物；再均匀撒上一层覆盖剂；变质处理，调整铝液温度至800-90(TC，加入铜磷中间合金(含磷10%)，磷的加入量为总炉料量的0.01-0.1%，用漏勺加入；全部熔化后，静置8-10分钟；③离心铸造成型由变频电机控制，经上述在中频电磁感应炉中合金熔炼、覆盖保护、精炼净化与变质处理后的合金熔液浇注到预热的导流槽中控制导流，导入到预热的筒形模具中，启动离心机至规定转速，同时，打开水阀喷水冷却系统，对模具进行喷淋冷却；在离心机高速旋转的离心力作用下，金属液在高于重力铸造几十几百倍凝固压力作用下凝固结晶，通过采用不同尺寸筒形模具与控制不同的金属浇入量，按金属导流浇注参数及离心机铸造成型控制参数，制备不同直径大小的筒形管坯；金属导流浇注参数导流槽采用耐火保温材料捣成，耐火度高于IOO(TC，捣实，导流槽表面光滑；新捣打的需预先加热烧结，工艺为100(TC，2h，也可市购耐火导流槽，预热温度400600°C;筒形模具预热温度100300°C;浇注温度700900°C;金属流量515Kg/s;离心机铸造成型控制参数旋转速度2002000r/min;水冷冷却常压，喷淋冷却；采用小23mm喷水孔，间隔2mm，沿轴向密布。制备材料及产品参数制备筒坯尺寸外直径60-200mm，内直径50-180mm，长度150-250mm;壁厚5-30mm;热处理将高硅梯度复合铝合金筒坯材料放入热处理炉中按固溶处理参数和时效处理参数进行固溶与时效处理；固溶处理参数固溶温度480525°C;保温时间1.03.Oh;热水淬火温度60IO(TC;时效处理参数时效温度160220°C;保温时间6.012.Oh;⑤机加工与珩磨加工润滑冷却剂煤油；缸套机械成型加工刀头合金钢或金刚石刀头；缸套内表面珩磨加工刀头硬质合金珩磨头。所述的覆盖剂按重量百分数采用100%MgCl2.KC1或80%MgCl2.KC1+20%CaF2溶剂；配制采用化学纯MgCl2.KC1(光卤石)、CaF2配料。所述的覆盖剂的配制要求是待缓慢升温脱水后，加热到66070(TC熔化，冷却后破碎、球磨成粉，用2050目筛过筛，密封存放待用。所述的精炼剂按重量百分比采用70%的六氯乙烷与30%的氟硅酸钠，称重混合压制成。50X30-50的料块，用铝箔分包，存于密封的干燥器中，使用前置于炉旁预热。所述的离心铸造成型中的金属导流浇注的优选参数导流槽预热温度450500°C;筒形模具热温度120180°C;浇注温度730850°C;金属流量58Kg/s;所述的离心机铸造成型控制的优选参数旋转速度8001200r/min;水冷冷却常压，喷淋冷却；采用小23mm喷水孔，间隔2mm，沿轴向密布。所述的制备材料及产品的优选参数制备筒坯尺寸外直径70-180mm，内直径60-160mm，长度180-250mm;壁厚6-20亂所述的热处理中固溶处理参数与时效处理参数的优选方案是固溶处理参数固溶温度510520°C;保温时间1.52.Oh;热水淬火温度80IO(TC;时效处理参数时效温度170190°C;保温时间7.308.30h。与现有技术相比，本发明的有益效果采用本发明材料及方法制造的高硅梯度复合铝合金缸套材料及制品具有比压铸工艺获得的制品更高的综合力学性能特点，优越于铸铁缸套材料的力学性能与摩擦学性能特点；获得比粉末冶金与喷射沉积工艺低成本的制造技术效果，并且获得内表面高硅与高Mg2Si含量体积分数的梯度复合材料，这对内表面的摩擦学性能更为有益；将获得与活塞铝合金配缸相容性好的技术优势及特点。本发明的高硅梯度复合铝合金发动机缸套制备技术特点之一是采用Sr-P-RE三元复合变质处理技术，强烈细化初晶硅、共晶硅与基体a相组织；制备技术特点之二是采用变频电机控制的离心铸造技术，可获得梯度摩擦学功能复合材料，对高硅梯度复合铝合金缸套的摩擦学性能更为有益。比喷射沉积、粉末冶金工艺制备成本低，比压铸工艺获得的制品性能更为优越，制造的缸套制品可沿用铸铁缸套加工设备及工艺条件加工；也可设计制造适用于高硅铝合金加工的专用珩磨刀头，其缸套加工面质量与使用效果将更为优越。图1为本发明材料的离心铸造成型工艺流程图。图2为本发明离心铸造成型的管坯结构示意图。图3为本发明管坯材料在热处理炉中的装置工艺图。图4为本发明材料制造的某发动机缸套结构示意图。具体实施例方式包含在本发明中的高硅梯度复合铝合金缸套材料，其金属元素主要为铝、硅、铁、镍、锰、铜、镁、钒、锶、稀土、磷等元素。在本发明中，优选Si的含量为13.0%27.0%;其作用是提高合金耐磨性能与热物理性能，并对力学性能提高有益。在同时含镁时，作为Mg2Si析出相起强化作用，为最大化发挥Mg的强化效果，应有过剩硅存在。此外，过剩硅的作用是形成细小、分布均匀的硅晶体颗粒，对耐磨性能作用极大。在本发明中，铁也是有益元素，优选Fe的含量为0.3%2.0%;其作用机理是形成复合相化合物，对提高耐磨性能、高温力学性能与热物理性能有益。但铁对合金铸造成形工艺性能、凝固组织控制以及机械加工性能带来难度，因此必须控制一定量。在本发明中，优选Ni的含量为1.5%5.0%;其作用是形成耐高温金属间化合物相，对提高耐磨性能与高温力学性能更有益，比铁的作用效果优越，但材料价格较高，因此必须控制一定量。在本发明中，优选Cu的含量为1.5%4.0%;其作用是形成铜镁铝金属间化合物相，提高合金的力学性能，但高温时铜化合物相有粗化倾向，因此必须控制一定量。在本发明中，优选Mg的含量为0.3%0.8%;其作用是与硅、铜形成时效析出相提高合金的力学性能，对合金塑性提高有利，但加入量过多会影响高温性能等。在本发明中，优选Mn的含量为0.3X0.8X;其作用是与铁、硅、铝等形成化合物相，对耐磨性能与高温力学性能以及热物理性能改善有有益影响，并改善铁相化合物形态，使之有益于提高合金的综合力学性能。在本发明中，优选V的含量为0.1%0.5%;其作用是细化合金组织以及高温时阻碍晶界迁移，抑制组织粗化。在本发明中，优选Sr的含量为0.05%0.10%;其作用是去除铁相的有害作用以及对共晶硅、初晶硅细化变质作用。在去除铁的有害作用中其作用原理与锰不同，主要改变含铁相的析出形态，使之由粗大棒状、针状相直接由铸态转变成汉字状，这对合金力学性能有益。在本发明中，优选RE的含量为0.04%0.1%;其作用是与Sr、P形成三元复合变质剂，共同细化初晶硅、共晶硅以及细化a相组织。在本发明中，优选P的含量为0.01-0.1;其作用是强烈细化初晶硅以及对共晶硅也兼有细化与控制作用。铝是合金中的基体元素，其含量受合金化元素加入量约束。高硅梯度复合铝合金缸套的制备方法成分设计与精确配料按照本发明合金的成分配方进行精确配料。在配料方法上，对硅、铁、镍、锰、铜、钒、锶、稀土等高熔点合金元素，采用中间合金的方法，进行配料，以便于能将这些高熔点合金元素加入到低熔点的铝中，即以A1-40%Si、A1-30%Fe、A1-20%Ni、Al-50%Cu、Al-15%Mn、Al_15%V、A1_10%Sr、Al_10%RE、Cu_10%P中间合金的炉料形式进行配料。镁熔点与铝相近以纯金属炉料的方式进行配料。在以中间合金的炉料方式配料后，铝量不足时，将以纯铝炉料的方式补足。在磷变质处理控制中，为避免磷挥发燃烧，也采用中间合金的方法，即采用铜磷中间合金，含磷10%。如图2、图4所示，为本发明的高硅铝合金缸套结构形式，长度为L、内径为①，但不局限于此结构。可借助铸铁、钢缸套加工机床与条件加工，也可采用常规机械加工设备与缸套专用珩磨加工机床加工。缸套可采用压入或镶铸的方式与缸体(未示出)紧配合装配，并通过与缸盖(未示出)和活塞(未示出)三者形成在燃油或燃气爆压下的功能关系，使活塞在受迫运动下推动曲轴(未示出)作功，输出动力。本发明图1的离心铸造成型工艺由变频电机控制，装置中的1-中频电磁感应炉，2-导流槽，3-喷水冷却系统，4-离心铸造机，5-筒形模具，6-金属液，7-筒形管坯。本发明图2的热处理工艺装置中的8-热处理炉，7-筒形管坯及材料。本发明图4是以本发明制备工艺制造的某类缸套零件。测试用样品件采用1、高硅梯度复合铝合金筒形管坯解剖，切取圆形拉伸试样；2、高硅梯度复合铝合金筒形管坯解剖，切取金相试样；3、高硅梯度复合铝合金筒形管坯解剖，切取摩擦学试验方条试样；4、图3所示样品件。实施例1、实施例2及实施例3采用本发明材料及上述制备方法制造的本发明材料及制品具有的特点在于表1各实施例化学分析(wt%)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>0098]以实施例2为例子做配料计算0099]1)实施例2的化学成分如下0100]Si:20.5%;Fe:1.50%;Ni:2.00%;CU:2.00%;Mg:0.50%;Mn:0.50%;V:0.35%;Sr:0.08%;RE:0.08%;P:0.07;A1:余量的铝合金。0101]2)则合金中需要各合金元素量为0102]按装炉100公斤炉料，进行配料计算0103]Si:20.5公斤；Fe:1.50公斤；Ni:2.00公斤;CU:2.00公斤;Mg:0.50公斤;Mn:0.50公斤；V:0.35公斤；Sr:0.08公斤；RE:0.08公斤；P:0.07公斤。Al:余量为100公斤_上述合金元素的总代数和(27.58公斤)，为72.42公斤。0104]3)因硅、铁、镍、锰、铜、钒、锶、稀土、磷是采用中间合金的炉料形式加入。因此，必须将各合金元素加入量转换成其中间合金的加入量。则0105]①要加入20.5公斤Si，则需要加入Al-40%Si中间合金炉料为0106]20.50公斤/40%=51.25公斤;将带进Al量为51.25-20.50=30.75公斤。0107]②要加入1.50公斤Fe，则需要加入Al-30%Fe中间合金炉料为0108]1.50公斤/30%=5.00公斤；将带进Al量为5.00-1.50=3.50公斤。0109]同理可计算出加入Ni、、Cu、Mn、V、Sr、RE、P的量。0110]③则需要加入Al-20%Ni中间合金炉料为10.0公斤，将带进Al0111]④则需要加入A1-15XMn中间合金炉料为3.33公斤，将带进Al0112]⑤则需要加入A1-15XV中间合金炉料为2.33公斤，将带进A1:0113]⑥则需要加入Al-10%Sr中间合金炉料为0.8公斤，将带进A1:0114]⑦则需要加入Al-10%RE中间合金炉料为0.8公斤，将带进A1:0115]⑧则需要加入Cu-10%P中间合金炉料为0.7公斤，将带进Cu邐0116]⑨合金中需要铜量为2.00公斤，而在加入磷元素⑧时带入Cu量合金还需要补加铜量为1.37公斤。0117]则需要加入A1-50XCu中间合金炉料为2.74公斤，将带进A1邐0118]4)需要补加的A1为0119]因100公斤合金中需要Al量为70.92公斤；0120]而上述采用中间合金的形式加入硅、铁、镍、锰、铜、钒、锶、稀土带进的铝量为(30.75+3.50+1.37+8.00+2.83+1.98+0.72+0.72)=49.87公斤。0121]则需要补足的纯铝为72.42公斤-49.87公斤=22.55公斤。0122]5)到此为止全部炉料计算完毕，则应向炉中加入的炉料0123]Al-40%Si中间合金炉料为51.25公斤;0124]Al-30%Fe中间合金炉料为5.00公斤；量为8.0公斤；量为2.83公斤；匱为1.98公斤；匱为0.72公斤匱为0.72公斤；t为0.63公斤；t为0.63公斤，则t为1.37公斤；Al-20%Ni中间合金炉料为10.00公斤；Al-50%Cu中间合金炉料为2.74公斤；Al-15%Mn中间合金炉料为3.33公斤；Al-15%V中间合金炉料为2.33公斤；Al-10%Sr中间合金炉料为0.80公斤；Al-10%RE中间合金炉料为0.80公斤；Cu-10%P中间合金炉料为0.70公斤；需要补加的纯Al为22.55公斤；需要加入的纯Mg为0.50公斤(没考虑烧损问题，是理论加入量)。6)则总加入量验证51.25+5.00+10.00+2.74+3.33+2.33+0.80+0.80+0.70+22.55+0.50=100公斤表2各实施例力学性能特点<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>注明初晶硅、共晶硅尺寸测量位置靠近筒形内圆侧，金属化合物相尺寸测量位置靠近筒形外圆侧。实施例4采用本发明材料及制备方法制造的实施例2材料及缸套样品件，所具有的特点在于其物理性能特点1)热导率室温25。C时，100W/m/k;高温250。C时，120W/m/k。2)膨胀系数室温25。C时，16.5X10—61/°C;高温300°C时，17.95X10—7°C。3)密度室温25。C时，2.80g/cm3。其缸套表面硬度特点1)室温25。C时，HB250>160。其缸套加工面特性1)表面粗糙度Ra0.6-1.2iim;其模拟发动机配副条件的摩擦学性能特点表4高硅梯度复合铝合金缸套材料在往复试验机上的摩擦学性能数据<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>注明1)加载负荷为IOON。2)摩擦偶副1为65Mn镀铬与42MnCr52钢现行发动机配副条件，42MnCr52钢为现行发动机缸套材料，表面高频淬火处理；65Mn为现行发动机活塞环材料，表面镀铬处理。权利要求一种高硅梯度复合铝合金缸套材料，其特征在于该材料各组分按重量百分比为Si13.0％～27.0％；Fe0.3％～2.0％；Ni1.5％～5％；Cu1.5％～4.0％；Mg0.3％～0.8％；Mn0.3％～0.8％；V0.1％～0.5％；Sr0.05％～0.10％；RE0.04％～0.1％；P0.01-0.1；Al余量。2.根据权利要求1所述的高硅梯度复合铝合金缸套材料，其特征在于该材料各组分的优选成分按重量百分比为Si:20.5%;Fe:1.50%;Ni:2.00%;CU:2.00%;Mg:0.50%;Mn:0.50%;V:0.35%;Sr:0.08%;RE:0.08%;P:0.07;A1:余量。3.根据权利要求1所述的高硅梯度复合铝合金缸套材料，其特征在于所述的稀土RE采用混合稀土，即以La为主的La-Ce-Pr-Nd系合金，合金的成分按重量百分比为La:60%、Ce:15%、Pr:15%、Nd:10%。4.一种根据权利要求1所述的高硅梯度复合铝合金缸套材料的制备方法，其特征在于该制备方法包括下列步骤①成分设计与精确配料成分设计各组分按重量百分比为Si:13.0%27.0%;Fe:0.3%2.0%;Ni:1.5%5%;CU:1.5%4.0%;Mg:0.3%0.8%;Mn:0.3%0.8%;V:0.1%0.5%;Sr:0.05%0.10%;RE:0.04%0.1%;P:0.01-0.1;A1:余量；精确配料按本发明的合金成分，采用铝硅、铝铁、铝镍、铝铜、铝锰、铝钒、铝锶、铝稀土、铜磷中间合金以及纯铝、纯镁炉料，进行定量配料；②熔炼、覆盖、精炼与变质处理采用中频电磁感应炉熔炼，熔炼时将上述中间合金、除铜磷中间合金外，加入后熔化，调整铝液温度为700-73(TC，加入铝、镁炉料，镁块用压瓢或钟罩的方式压入铝熔体中，并移动直至熔化；覆盖剂的加入，覆盖剂以不出现裸露金属液面为准，分别在装炉、熔炼、加镁及浇注时均匀撒入；采用含钾、镁氯盐覆盖剂，用量为总炉料量的13%;精炼处理，调整铝液温度75(TC88(TC，加入总炉料量的0.51.0%的六氯乙烷与氟硅酸钠的精炼熔剂，用钟罩压入熔体中并均匀的移动，对合金液进行精炼与净化处理，以去除合金中渣物和有害气体；精炼时间控制在10-15分钟，静置5-10分钟后扒去渣物；再均匀撒上一层覆盖剂；变质处理，调整铝液温度至800-900°C，加入铜磷中间合金(含磷10%)，磷的加入量为总炉料量的0.01-0.1%，用漏勺加入；全部熔化后，静置8-10分钟；③离心铸造成型由变频电机控制，经上述在中频电磁感应炉(1)中合金熔炼、覆盖保护、精炼净化与变质处理后的合金熔液浇注到预热的导流槽(2)中控制导流，导入到预热的筒形模具(5)中，启动离心机(4)至规定转速，同时，打开水阀喷水冷却系统(3)，对模具进行喷淋冷却；在离心机高速旋转的离心力作用下，金属液(6)在高于重力铸造几十几百倍凝固压力作用下凝固结晶，通过采用不同尺寸筒形模具与控制不同的金属浇入量，按金属导流浇注参数及离心机铸造成型控制参数，制备不同直径大小的筒形管坯(7);金属导流浇注参数导流槽采用耐火保温材料捣成，预热温度400600°C;筒形模具预热温度100300°C;浇注温度700900°C;金属流量:515Kg/s;离心机铸造成型控制参数旋转速度2002000r/min;水冷冷却常压，喷淋冷却；采用小23mm喷水孔，间隔2mm，沿轴向密布。制备材料及产品参数制备筒坯尺寸外直径60-200mm，内直径50-180mm，长度150_250mm;壁厚5_30mm;热处理将高硅梯度复合铝合金筒坯(7)材料放入热处理炉(8)中按固溶处理参数和时效处理参数进行固溶与时效处理；固溶处理参数固溶温度480525°C;保温时间1.03.Oh;热水淬火温度60IO(TC;时效处理参数时效温度160220°C;保温时间6.012.Oh;⑤机加工与珩磨加工润滑冷却剂煤油；缸套机械成型加工刀头合金钢或金刚石刀头；缸套内表面珩磨加工刀头硬质合金珩磨头。5.根据权利要求4所述的高硅梯度复合铝合金缸套材料的制备方法，其特征在于所述的覆盖剂按重量百分数采用100%MgCl2.KCl或80%MgCl2.KCl+20%CaF2溶剂；配制采用化学纯MgCl2.KCl(光卤石)、CaF2配料。6.根据权利要求4或5所述的高硅梯度复合铝合金缸套材料的制备方法，其特征在于所述的覆盖剂的配制要求是待缓慢升温脱水后，加热到66070(TC熔化，冷却后破碎、球磨成粉，用2050目筛过筛，密封存放待用。7.根据权利要求4所述的高硅梯度复合铝合金缸套材料的制备方法，其特征在于所述的精炼剂按重量百分比采用70%的六氯乙烷与30%的氟硅酸钠，称重混合压制成①50X30-50的料块，用铝箔分包，存于密封的干燥器中，使用前置于炉旁预热。8.根据权利要求4所述的高硅梯度复合铝合金缸套材料的制备方法，其特征在于所述的离心铸造成型中的金属导流浇注的优选参数导流槽预热温度450500°C;筒形模具热温度120180°C;浇注温度730850°C;金属流量58Kg/s;所述的离心机铸造成型控制的优选参数旋转速度8001200r/min;水冷冷却常压，喷淋冷却；采用小23mm喷水孔，间隔2mm，沿轴向密布。所述的制备材料及产品的优选参数制备筒坯尺寸外直径70-180mm，内直径60-160mm，长度180-250mm;壁厚6-20mm。9.根据权利要求4所述的高硅梯度复合铝合金缸套材料的制备方法，其特征在于所述的热处理中固溶处理参数与时效处理参数的优选方案是固溶处理参数固溶温度510520°C;保温时间1.52.0h;热水淬火温度80IO(TC;时效处理参数时效温度170190°C;保温时间7.308.30h。全文摘要本发明公开的是一种高硅梯度复合铝合金缸套材料及其制备方法，该材料各组分按重量百分比为Si13.0％～27.0％；Fe0.3％～2.0％；Ni1.5％～5％；Cu1.5％～4.0％；Mg0.3％～0.8％；Mn0.3％～0.8％；V0.1％～0.5％；Sr0.05％～0.10％；RE0.04％～0.1％；P0.01-0.1；Al余量。其制备方法包括上述材料以中间合金进行成分设计并精确配料；熔炼、覆盖、精炼与变质处理；离心铸造成形；热处理；机加工与珩磨加工。本发明特点是采用Sr-P-RE三元复合变质处理技术和采用变频电机控制的离心铸造技术，获得梯度摩擦学功能的复合材料，比喷射沉积、粉未冶金工艺制备成本低，比压铸工艺获得的制品力学性能和摩擦学性能更优越，制得缸套加工质量与使用效果更优越，具有与活塞铝合金配缸相容性好等优势和特点。文档编号B22D13/02GK101709414SQ20091015418公开日2010年5月19日申请日期2009年11月10日优先权日2009年11月10日发明者侯林冲,吴岳壹,孙廷富,彭银江,李冬梅,王存龙,郭珉,陈大辉,高明灯申请人:中国兵器工业第五二研究所