ICS 43.060.10 T 12 ZZB 浙江制造团体标准 T/ZZB 0455—2018 汽车发动机用铝合金气缸盖 Aluminum cylinder head for automobile engines 2018 - 08 - 24发布 2018 - 09 - 30实施 浙江省品牌建设联合会 发布 ZHEJIANG MADET/ZZB 0455 —2018 I 前 言 本标准按照GB/T 1.1 —2009给出的规则起草。 本标准由浙江省品牌建设联合会提出并归口。 本标准由浙江省标准化研究院牵头组织制定。 本标准主要起草单位：温州瑞明工业股份有限公司。 本标准参与起草单位：浙江省标准化研究院、上汽通用五菱汽车股份有限公司、温州佳合标准化信 息技术事务所、瑞安市汽车摩托车配件行业协会（排名不分先后）。 本标准主要起草人：韩玉明、韩剑、余子英、戴光永、潘德奇、徐海登、陈启略、何德道、李海河、 吴光辉、李昊明、胡锋、赵葵、韩瑞雷、朱东锋、胡超、徐日忠、董磊、王飞、钱琦嘉、李胜彬、金爱蝶、杜岩、赵晓光。 本标准由浙江省标准化研究院负责解释。 ZHEJIANG MADET/ZZB 0455 —2018 1 汽车发动机用铝合金气缸盖 1 范围 本标准规定了汽车发动机用铝合金气缸盖的术语和定义、基本要求、技术要求、试验方法、检验规 则、标识、包装、运输、贮存和质量承诺。 本标准适用于采用铝合金铸造工艺生产的汽车发动机用铝合金气缸盖（以下简称“气缸盖”）。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法 GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法 GB/T 1173 铸造铝合金 GB/T 5611 铸造术语 GB/T 5678 铸造合金光谱分析取样方法 GB/T 7999 铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法 GB/T 8063 铸造有色金属及其合金牌号表示方法 GB/T 9438 —2013 铝合金铸件 GB/T 11346 铝合金铸件Χ射线照相检验 针孔（圆形）分级 GB/T 13298 金属显微组织检验方法 GB/T 15056 铸造表面粗糙度 评定方法 GB/T 20975（所有部分） 铝及铝合金化学分析方法 GB/T 30512 汽车禁用物质要求 JB/T 7946.3 铸造铝合金金相 第3部分：铸造铝合金针孔 JB/T 9218 无损检测 渗透检测方法 3 术语和定义 GB/T 5611界定的术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB/T 5611中的某些术 语和定义。 3.1 气孔 blowhole 铸件内由气体形成的孔洞类缺陷。其表面一般比较光滑，主要呈梨形、圆形和椭圆形。一般不在铸 件表面露出，大孔常孤立存在，小孔则成群出现。 ZHEJIANG MADET/ZZB 0455 —2018 2 3.2 针孔 pinhole 一般为针头大小分布在铸件截面上的析出性气孔。铝合金铸件中常出现这类气孔，对铸件性能危害 很大。 3.3 缩孔 shrinkage 铸件在凝固过程中，由于补缩不良而产生的孔洞。形状不规则、孔壁粗糙并带有枝状晶。常出现在 铸件最后凝固的部位。 3.4 疏松 porosity 铸件缓慢凝固区出现的很细小的孔洞。分布在枝晶内和枝晶间，是弥散性气孔、显微缩松、组织粗 大的混合缺陷，使铸件致密性降低，易造成渗漏。 3.5 裂纹 crack 铸件表面或内部由于各种原因发生断残裂而形成的条纹状裂缝，包括热裂、冷裂、热处理裂纹等。 4 基本要求 4.1 研发设计 4.1.1 具备铝合金材料、铸造工艺、机械加工工艺的研发设计能力。 4.1.2 具备产品数字化三维设计（CAD ）与工艺仿真（CAE ）系统应用的研发设计能力。 4.1.3 具备模具设计与制造的研发设计能力。 4.2 原材料 4.2.1 铝合金材料符合 ROHS指令和GB/T 30512 中对铅、汞、镉、六价铬四种禁用物质的含量限值的 规定。 4.2.2 铝合金牌号符合 GB/T 8063 的规定。 4.2.3 铝合金、原砂进货时附有供应商合格证明或质量保证书。 4.3 工艺装备 4.3.1 具备集下芯、浇注、取件、打码于一体的模块化全自动浇注单元工艺及装备。 4.3.2 具备定点定位式空气淬火热处理单元的工艺及装备。 4.3.3 具备无机制芯、覆膜砂再生、铝屑回收再利用的绿色铸造工艺及装备。 4.3.4 具备五轴联动加工中心、智能机器人等自动化机械加工工艺及装备。 4.3.5 具备车间制造执行系统（MES）、产品全生命周期管理（PLM ）、企业资源计划（ERP ）高效协同 与集成系统的应用和大数据分析优化处理能力。 ZHEJIANG MADET/ZZB 0455 —2018 3 4.4 检测能力 4.4.1 具备自动化在线下芯断芯和自动化在线燃烧室高度检测技术及装备。 4.4.2 具备化学成分、力学性能、几何形状和尺寸公差、密封性、清洁度和颗粒物等项目的检测能力。 5 技术要求 5.1 化学成分 5.1.1 气缸盖铸件化学成分主要元素应符合表 1规定。 表1 气缸盖铸件化学成分主要元素 合金名称 主要元素（质量分数）/％ Si Cu Mg Mn Ti Sr Al ZAlSi9Cu3 8.0～10.0 2.2～4.0 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.2 0.01～0.02 余量 ZAlSi7Mg0.3 6.5～7.5 ≤0.1 0.25～0.45 ≤0.1 0.08～0.2 0.01～0.02 余量 ZAlSi7MgCu0.5 6.5～7.5 0.4～0.6 0.28～0.4 ≤0.1 0.08～0.2 0.01～0.02 余量 5.1.2 气缸盖铸件化学成分杂质元素应符合表 2规定。 表2 气缸盖铸件化学成分杂质元素 合金名称 杂质元素（质量分数）/％ Fe Zn Ni Pb Sn Zr ZAlSi9Cu3 ≤0.5 ≤1.0 ≤0.35 ≤0.2 ≤0.1 ≤0.2 ZAlSi7Mg0.3 ≤0.2 ≤0.1 / ≤0.03 ≤0.01 ≤0.15 ZAlSi7MgCu0.5 ≤0.2 ≤0.1 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 / 5.2 力学性能 5.2.1 单铸或附铸试样力学性能应符合表 3规定。 表3 单铸或附铸试样力学性能 合金名称 铸造方法 合金状态 抗拉强度 Rp0.2 MPa min. 屈服强度 Rm MPa min. 伸长率A ％ min. ZAlSi9Cu3 JB T6 310 220 3 ZAlSi7Mg0.3 JB T6 300 240 5 ZAlSi7MgCu0.5 JB T6 300 240 5 5.2.2 本体上切取试样力学性能应符合表 4规定。 ZHEJIANG MADET/ZZB 0455 —2018 4 表4 本体试样力学性能 合金名称 铸造方法 合金状态 抗拉强度 Rp0.2 MPa min. 屈服强度 Rm MPa min. 伸长率A ％ min. 硬度 HBW ZAlSi9Cu3 JB T6 250 180 1.5 90～120 ZAlSi7Mg0.3 JB T6 270 200 3 ZAlSi7MgCu0.5 JB T6 275 200 5 KT7 275 200 4 注：KT7表示固溶处理加空气淬火加人工时效。 5.3 几何形状和尺寸公差 5.3.1 气缸盖单个燃烧室的高度公差为±0.2mm 。 5.3.2 气缸盖各燃烧室之间的高度极差不大于 0.2mm。 5.3.3 气缸盖气道的轮廓度不大于 0.6mm。 5.3.4 气缸盖粗基准面平面度不大于 0.15mm。 5.4 表面质量 5.4.1 气缸盖表面不允许有冷隔、裂纹、缩孔及穿透性缺陷。 5.4.2 气缸盖粗加工定位基准表面应平整，无明显缺陷；非加工表面允许存在不高于 1mm的分型披缝、 飞边、毛刺；允许有铸造分型错型、顶杆及排气塞等痕迹，但凸出处不应超过表面 1mm或凹下处不应低 于表面0.5mm。 5.4.3 气缸盖气道、燃烧室表面应光滑平整，不允许存在影响气体流动的披缝或其它杂物。 5.4.4 气缸盖加工表面和非加工表面上的孔洞类缺陷应符合表 5规定。 表5 气缸盖加工表面和非加工表面上的孔洞类缺陷要求 检验区域 要求 燃烧室面 座圈导管安装孔 缺陷直径≤0.5mm，缺陷深度≤0.5mm，2 个缺陷之间的间距≥5mm。 燃烧室型腔内 阀座边缘区域：零缺陷。 阀座边缘区域以外：缺陷直径≤0.5mm，缺陷深度≤0.5mm，每个阀座≤2 个，2个 缺陷之间的间距≥5mm。 钢垫密封区域内 缺陷直径≤1mm，缺陷深度≤1mm，缺陷数量≤4 个，2个缺陷之间的间距≥10mm。 钢垫密封区域外 缺陷直径≤2mm，缺陷深度≤2mm，2 个缺陷之间的间距≥10mm。 凸轮轴面 缸盖螺栓支撑面 缺陷直径≤1mm，2 个缺陷之间的间距≥10mm。 弹簧座支撑面 缺陷直径≤1mm，2 个缺陷之间的间