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一種用于車載節(jié)油的合金及其制備方法與流程

文檔序號:11126481閱讀:330來源:國知局

本發(fā)明涉及一種合金材料,特別涉及一種用于車載節(jié)油合金及其制備方法。



背景技術(shù):

油耗問題在日常生活中越來越受到人們重視。在大多數(shù)情況下,由于輸油管路系統(tǒng)中的流體均為混合溶液狀態(tài),其中溶液分子大小狀態(tài)又與溶液組成成分、聚合物濃度、溫度、氣體分壓等眾多因素相關(guān)。一旦溶液系統(tǒng)中的條件發(fā)生變化,溶質(zhì)分子大小也會(huì)隨之改變。當(dāng)溶液的活性增加,會(huì)使得溶液中的分子結(jié)構(gòu)細(xì)小化,溶液分子就參與充分燃燒,達(dá)到節(jié)油和提升動(dòng)力的目的。影響汽車油耗的因素主要有四大類分別是汽車的重量、車身的風(fēng)阻系數(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、駕駛者的駕駛習(xí)慣。其中汽車的重量和車身的風(fēng)阻系數(shù)改變會(huì)導(dǎo)致汽車價(jià)格的大幅度上漲。對大部分人來說,就只能改變發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和駕駛者的習(xí)慣了。而發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)比較復(fù)雜的一個(gè)器件不能隨意更改,但可以提高其效率。當(dāng)燃油分子發(fā)生變化時(shí),一方面,燃油分子結(jié)構(gòu)細(xì)小從而使得燃燒更加充分。另一方面,燃油烯烴的含量過高,使用過程中會(huì)產(chǎn)生膠狀物質(zhì),聚積在進(jìn)氣歧管及氣門導(dǎo)管部位。在發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常工作溫度時(shí),無異常現(xiàn)象;而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火冷卻一段時(shí)間后,這些膠質(zhì)會(huì)把氣門粘在氣門導(dǎo)管內(nèi)。這時(shí)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),就會(huì)發(fā)生頂氣門現(xiàn)象。燃油分子發(fā)生變化將會(huì)避免發(fā)生頂氣門現(xiàn)象。長期以來人們一直在進(jìn)行科研,尋找具有能夠節(jié)油的新型材料。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明目的:為解決車載節(jié)油問題,本發(fā)明提出一種用于車載節(jié)油的合金及其制備方法。

技術(shù)方案:一種用于車載節(jié)油的合金,按重量百分比包括如下組成成分:Cu:45%-65%、Ni:6%-18%、Zn:11%-33%、Sn:1%-15%、Pb:1%-30%、Fe:0.01%-5%、Sb:0.1%-8%、Ag:1%-30%、Mn:0.1%-5%,所述各組份經(jīng)化合形成一種沿S100晶軸定向生長的柱狀晶體合金。

優(yōu)選的,按重量百分比包括如下組成成分:Cu:52%-62%、Ni:8%-16%、Zn:12-22%、Sn:1.5%-6%、Pb:3%-10%、Fe:0.1%-2%、Sb:0.2%-2%、Ag:3%-30%、Mn:0.2%-2%,所述各組份經(jīng)化合形成一種沿S100晶軸定向生長的柱狀晶體合金。

更優(yōu)選的,按重量百分比包括如下組成成分:Cu:55.6%、Ni:13.5%、Zn: 15.6%、Sn:2.7%、Pb:6.5%、Fe:0.7%、Sb:0.8%、Ag:3.8%、Mn:0.7%,所述各組份經(jīng)化合形成一種沿S100晶軸定向生長的柱狀晶體合金。

一種用于車載節(jié)油合金的制備方法,包括如下步驟:按上述各組分的重量百分比準(zhǔn)備原材料,原材料純度為99.9%以上的塊狀物,其體積小于或等于3cm3;在加熱爐坩堝內(nèi)鋪入2cm~3cm厚的木炭,按重量計(jì)將Cu料的一半均勻鋪在木炭上,然后在Cu料上均勻鋪入全部Ni塊,再鋪入2cm~3cm厚的木炭,加入全部Pb、Sb塊體后開爐升溫至1000℃-1100℃,待全部金屬熔化后,加入全部Fe塊體,攪拌至金屬全部溶化后再加入全部Mn塊體,保溫3分鐘~5分鐘,使熔體金屬脫氣;然后按照Zn、Sn、Ag和剩余的Cu順序加入,慢速攪拌,待金屬全部熔化后,去浮渣,使熔體溫度降低至1100℃~1200℃,將熔體金屬注入澆筑型模具中,冷卻10分鐘~15分鐘至金屬表面結(jié)殼形成金屬錠,然后水冷至室溫,取出金屬錠。

進(jìn)一步的,所述加熱爐為感應(yīng)爐。

工作原理:本發(fā)明采用Cu-Ni二元合金具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,在各種環(huán)境中耐腐蝕性能非常出色,冷熱加工性能優(yōu)異,成本適中。Cu-Ni合金系雖然電負(fù)性小于溶液,但由于化學(xué)穩(wěn)定性很好,又在Cu-Ni二元合金基礎(chǔ)上,選擇Zn作為合金元素進(jìn)行添加,其中,Zn是電負(fù)性最小的金屬元素之一,能夠與Cu-Ni合金形成穩(wěn)定的Cu-Ni-Zn三元合金。加入的金屬Pb、Sb,使得合金熔融狀態(tài)下流動(dòng)性好,易于澆鑄成型,能減少自放電和提高耐腐蝕性,減少副產(chǎn)物氫氣的生成,從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的爆缸幾率。考慮到燃油中含有一定的硫元素,還加入金屬Ag,Ag是除了稀土和放射性元素以外電負(fù)性最大的合金元素之一,Ag在Cu-Ni-Zn合金中幾乎不溶,主要以游離態(tài)出現(xiàn),通過合理的成分控制和熱加工工藝能夠獲得理想的分布狀態(tài)。隨著Ag含量的增加,活化性逐漸增大,能夠增強(qiáng)抗硫化性能,減少尾氣的硫含量,同時(shí)還能強(qiáng)化、耐磨以及改善合金硬度的性能。因此,本發(fā)明既能優(yōu)化尾氣排放,還能優(yōu)化氣缸爆缸幾率,同時(shí)由于合金的硬度得到提高,改善了合金耐磨性能、導(dǎo)熱性能。單位流量的合金用量越少,整體成本更具優(yōu)勢。當(dāng)燃油流經(jīng)該合金時(shí),經(jīng)過高溫加熱,體積膨脹,并且受到合金的催化作用,使得燃油分子結(jié)構(gòu)變成結(jié)構(gòu)相對小的燃油單分子,使得燃燒更加的充分;合金芯片也具有凈化燃油的功能,使得發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部積碳減少,從而達(dá)到節(jié)油的目的。

有益效果:相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明所獲得的車載節(jié)油合金為沿S100晶軸定向生長的柱狀晶體合金,它在不改變?nèi)芤航M成成分和發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)的情況下,通過燃油與合金面摩擦及物理催化改變?nèi)加拖到y(tǒng)的分子大小,凈化其中的雜質(zhì)的方式,達(dá)到自然減少發(fā)動(dòng)機(jī)積碳形成保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)、減少發(fā)動(dòng)機(jī)維修頻率的目的。運(yùn)行過程不需要額外維護(hù),無磁無電,不需要外加電源添加藥劑。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明的實(shí)施案例進(jìn)行詳細(xì)的描述;

實(shí)施例一:

一種用于車載節(jié)油的合金,按重量百分比包括如下組成成分:Cu:45%、Ni:6%、Zn:15%、Sn:4%、Pb:10%、Fe:5%、Sb:5%、Ag:5%、Mn:5%,所述各組份經(jīng)化合形成一種沿S100晶軸定向生長的柱狀晶體合金。

按上述各組分的重量百分比準(zhǔn)備原材料,原材料純度為99.9%以上的塊狀物,其體積小于或等于3cm3;在加熱爐坩堝內(nèi)鋪入2cm~3cm厚的木炭,按重量計(jì)將Cu料的一半均勻鋪在木炭上,然后在Cu料上均勻鋪入全部Ni塊,再鋪入2cm~3cm厚的木炭,加入全部Pb、Sb塊體后開爐升溫至1000℃-1100℃,待全部金屬熔化后,加入全部Fe塊體,攪拌至金屬全部溶化后再加入全部Mn塊體,保溫3分鐘~5分鐘,使熔體金屬脫氣;然后按照Zn、Sn、Ag和剩余的Cu順序加入,慢速攪拌,待金屬全部熔化后,去浮渣,使熔體溫度降低至1100℃~1200℃,將熔體金屬注入澆筑型模具中,冷卻10分鐘~15分鐘至金屬表面結(jié)殼形成金屬錠,然后水冷至室溫,取出金屬錠。

實(shí)施例二:

一種用于車載節(jié)油的合金,按重量百分比包括如下組成成分:Cu:55.6%、Ni:13.5%、Zn:15.6%、Sn:2.7%、Pb:6.5%、Fe:0.7%、Sb:0.8%、Ag:3.8%、Mn:0.7%,所述各組份經(jīng)化合形成一種沿S100晶軸定向生長的柱狀晶體合金。

按上述各組分的重量百分比準(zhǔn)備原材料,原材料純度為99.9%以上的塊狀物,其體積小于或等于3cm3;在加熱爐坩堝內(nèi)鋪入2cm~3cm厚的木炭,按重量計(jì)將Cu料的一半均勻鋪在木炭上,然后在Cu料上均勻鋪入全部Ni塊,再鋪入2cm~3cm厚的木炭,加入全部Pb、Sb塊體后開爐升溫至1000℃-1100℃,待全部金屬熔化后,加入全部Fe塊體,攪拌至金屬全部溶化后再加入全部Mn塊體,保溫3分鐘~5分鐘,使熔體金屬脫氣;然后按照Zn、Sn、Ag和剩余的Cu順序加入,慢速攪拌,待金屬全部熔化后,去浮渣,使熔體溫度降低至1100℃~1200℃, 將熔體金屬注入澆筑型模具中,冷卻10分鐘~15分鐘至金屬表面結(jié)殼形成金屬錠,然后水冷至室溫,取出金屬錠。

實(shí)施例三:

一種用于車載節(jié)油的合金,按重量百分比包括如下組成成分:Cu:52%、Ni:8%、Zn:22%、Sn:1.5%、Pb:6%、Fe:2%、Sb:0.2%、Ag:6.3%、Mn:2%,所述各組份經(jīng)化合形成一種沿S100晶軸定向生長的柱狀晶體合金。

按上述各組分的重量百分比準(zhǔn)備原材料,原材料純度為99.9%以上的塊狀物,其體積小于或等于3cm3;在加熱爐坩堝內(nèi)鋪入2cm~3cm厚的木炭,按重量計(jì)將Cu料的一半均勻鋪在木炭上,然后在Cu料上均勻鋪入全部Ni塊,再鋪入2cm~3cm厚的木炭,加入全部Pb、Sb塊體后開爐升溫至1000℃-1100℃,待全部金屬熔化后,加入全部Fe塊體,攪拌至金屬全部溶化后再加入全部Mn塊體,保溫3分鐘~5分鐘,使熔體金屬脫氣;然后按照Zn、Sn、Ag和剩余的Cu順序加入,慢速攪拌,待金屬全部熔化后,去浮渣,使熔體溫度降低至1100℃~1200℃,將熔體金屬注入澆筑型模具中,冷卻10分鐘~15分鐘至金屬表面結(jié)殼形成金屬錠,然后水冷至室溫,取出金屬錠。

實(shí)施例四:

一種用于車載節(jié)油的合金,按重量百分比包括如下組成成分:Cu:57%、Ni:9%、Zn:14%、Sn:2%、Pb:4%、Fe:1.5%、Sb:0.5%、Ag:12%、Mn:1%,所述各組份經(jīng)化合形成一種沿S100晶軸定向生長的柱狀晶體合金。

按上述各組分的重量百分比準(zhǔn)備原材料,原材料純度為99.9%以上的塊狀物,其體積小于或等于3cm3;在加熱爐坩堝內(nèi)鋪入2cm~3cm厚的木炭,按重量計(jì)將Cu料的一半均勻鋪在木炭上,然后在Cu料上均勻鋪入全部Ni塊,再鋪入2cm~3cm厚的木炭,加入全部Pb、Sb塊體后開爐升溫至1000℃-1100℃,待全部金屬熔化后,加入全部Fe塊體,攪拌至金屬全部溶化后再加入全部Mn塊體,保溫3分鐘~5分鐘,使熔體金屬脫氣;然后按照Zn、Sn、Ag和剩余的Cu順序加入,慢速攪拌,待金屬全部熔化后,去浮渣,使熔體溫度降低至1100℃~1200℃,將熔體金屬注入澆筑型模具中,冷卻10分鐘~15分鐘至金屬表面結(jié)殼形成金屬錠,然后水冷至室溫,取出金屬錠。

實(shí)施例五:

一種用于車載節(jié)油的合金,按重量百分比包括如下組成成分:Cu:55%、Ni:8.1%、Zn:14%、Sn:2%、Pb:7%、Fe:1.5%、Sb:1.2%、Ag:10%、Mn:1.2%,所述各組份經(jīng)化合形成一種沿S100晶軸定向生長的柱狀晶體合金。

按上述各組分的重量百分比準(zhǔn)備原材料,原材料純度為99.9%以上的塊狀物,其體積小于或等于3cm3;在加熱爐坩堝內(nèi)鋪入2cm~3cm厚的木炭,按重量計(jì)將Cu料的一半均勻鋪在木炭上,然后在Cu料上均勻鋪入全部Ni塊,再鋪入2cm~3cm厚的木炭,加入全部Pb、Sb塊體后開爐升溫至1000℃-1100℃,待全部金屬熔化后,加入全部Fe塊體,攪拌至金屬全部溶化后再加入全部Mn塊體,保溫3分鐘~5分鐘,使熔體金屬脫氣;然后按照Zn、Sn、Ag和剩余的Cu順序加入,慢速攪拌,待金屬全部熔化后,去浮渣,使熔體溫度降低至1100℃~1200℃,將熔體金屬注入澆筑型模具中,冷卻10分鐘~15分鐘至金屬表面結(jié)殼形成金屬錠,然后水冷至室溫,取出金屬錠。

本發(fā)明的合金不帶磁、不帶電,它的能源來自發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng),油、氣路壓力和流動(dòng)時(shí)的磨擦激發(fā)物理催化。在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)的任何結(jié)構(gòu)和參數(shù),且產(chǎn)品對油、氣是采用固態(tài)的物理性催化作用(沒有粉末和化學(xué)液體),從油、氣路同時(shí)改善油、氣質(zhì)量,從而達(dá)到徹底燃燒的全新節(jié)能產(chǎn)品。

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