CN101135037A - 一种钢制汽缸套表面处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢制汽缸套表面处理工艺，属柴油机配件制造技术领域。一种钢制汽缸套表面处理工艺，其特征在于，采用气体软氮化工艺或碳氮共渗工艺对汽缸套表层进行处理。本发明构思巧妙、设计合理、简单实用，生产的柴油机汽缸套，氮化层厚度达0.1－0.4mm，硬度达HV600－700，同时芯部材料韧性大，综合机械性能大大高于合金铸铁，显著提高汽缸套耐磨性，使用寿命比普通合金铸铁汽缸套提高2－3倍，同时与活塞环之间具有良好的配副性。
Description
一、所属技术领域
本发明涉及一种钢制汽缸套表面处理工艺，属柴油机配件制造技术领域。
二、背景技术
传统的柴油机汽缸套采用离心铸造合金铸铁或冷拔无缝钢管作为汽缸套制造的毛坯材料，工艺复杂，材料利用率低，制造成本高，且合金铸铁材质较脆易断，耐磨性偏低，降低了汽缸套的使用寿命。
近几年设计开发的铸铁汽缸套为提高耐磨性及汽缸套的综合机械性能，在材料成分中加入了Cu、Ni、Mo等稀有金属，并采用一系列复杂的热处理工艺，虽然在一定程度上提高了汽缸套材料的综合机械性能，却导致了汽缸套的制造成本大幅度提高。
目前以冷拔无缝钢管为毛坯的汽缸套，均采用内壁镀铬技术来提高汽缸套表层硬度、增加内壁耐磨性，采用翻边工艺形成汽缸套毛坯支承肩，因而适用于支承肩宽度小于或等于壁厚的汽缸套产品，对于支承肩宽度大于壁厚的汽缸套产品，主要采用合金铸铁材料形成汽缸套毛坯支承肩。如何以钢制汽缸套代替合金铸铁汽缸套成为汽缸套生产领域的研究方向，目前尚未见到有关对钢制汽缸套采用氮化处理工艺的报道。同时镀铬较之氮化工艺复杂，成本较高，并可导致环境污染。
三、发明内容
本发明的目的在于解决已有技术钢制汽缸套采用内壁镀铬技术存在的问题，提供一种通过对钢制汽缸套表面进行气体软氮化或碳氮共渗处理，达到简化工艺、降低成本、减少环境污染、提高汽缸套表层硬度、增加内壁耐磨性目的的钢制汽缸套表面处理工艺。
本发明的原理和技术关键是通过对半成品钢制汽缸套表面进行气体软氮化或碳氮共渗处理，在汽缸套的表层形成一层具有高耐磨性、高硬度的氮化膜。根据氮化膜的厚度要求调节氮化温度和时间，控制氮化层的厚度和硬度，并通过添加乙醇实现碳氮共渗。
本发明通过以下技术方案实现：
一种钢制汽缸套表面处理工艺，其特殊之处在于，采用气体软氮化工艺或碳氮共渗工艺对汽缸套表层进行处理；
所述气体软氮化工艺包括以下步骤：
1、将半成品钢制汽缸套放入氮化炉内，通过2-3个小时升温至500-550℃；
2、保温18-22小时；
3、降温至300℃以内出炉，在升温、保温、降温同时向炉内充入氨气，实现汽缸套表层的气体软氮化处理；
4、自然冷却。
上述充入氨气的同时，还滴加乙醇实现碳氮共渗工艺处理。
上述氨气用于氮化，充入氨气为连续充入；
氮化后的废气排于水中，用水吸收形成氨水；
乙醇用于渗碳，缩短氮化时间、提高氮化效率，滴加乙醇形成白亮过渡层、提高耐腐蚀性，滴加乙醇按照20-30滴/分钟的速度滴加；
氮化层的厚度和硬度通过调节氮化温度和时间来控制。
本发明的氮化工艺适用于所有钢制汽缸套，不必考虑壁厚与支承肩宽度的关系，氮化后的废气排于水中用水吸收形成氨水，可作肥料出售，即实现废气的回收利用。
本发明一种钢制汽缸套表面处理工艺，优点是构思巧妙、设计合理、简单实用，通过采用该工艺方法生产的柴油机汽缸套，氮化层的厚度可达到0.1-0.4mm，硬度可达到HV600-700，同时芯部材料韧性大，综合机械性能大大高于合金铸铁，能显著提高汽缸套的耐磨性，其使用寿命比普通合金铸铁汽缸套提高2-3倍，同时与活塞环之间具有良好的配副性。
钢制汽缸套氮化工艺较镀铬工艺简单，不产生环境污染，属节能环保工艺。
四、具体实施方式
以下给出本发明的具体实施方式，用来对本发明的构成进行进一步说明。
实施例1
一种钢制汽缸套表面处理工艺，采用气体软氮化工艺对汽缸套表层进行处理，包括以下步骤：
1、将半成品钢制汽缸套放入氮化炉内，通过2-3个小时升温至500-550℃；
2、保温18-22小时；
3、降温至300℃以内出炉，在升温、保温、降温同时向炉内充入氨气，氨气用于氮化，充入氨气为持续充入；氮化层的厚度和硬度通过调节氮化温度和时间来控制，氮化后的废气排于水中，用水吸收形成氨水；
4、自然冷却。
实施例2
一种钢制汽缸套表面处理工艺，采用碳氮共渗工艺对汽缸套表层进行处理，包括以下步骤：
1、将半成品钢制汽缸套放入氮化炉内，通过2-3个小时升温至500-550℃；
2、保温18-22小时；
3、降温至300℃以内出炉，在升温、保温、降温同时向炉内持续充入氨气，同时滴加乙醇，实现汽缸套表层的碳氮共渗工艺处理；
乙醇用于渗碳，缩短氮化时间、提高氮化效率，滴加乙醇形成白亮过渡层、提高耐腐蚀性，滴加乙醇按照20-30滴/分钟的速度滴加；
4、自然冷却。
以上实施例一种钢制汽缸套的表面处理工艺，优点是构思巧妙、设计合理、简单实用，通过采用该工艺方法生产的柴油机汽缸套，氮化层的厚度可达到0.1-0.4mm，硬度可达到HV600-700，同时芯部材料韧性大，综合机械性能大大高于合金铸铁，能显著提高汽缸套的耐磨性，其使用寿命比普通合金铸铁汽缸套提高2-3倍，同时与活塞环之间具有良好的配副性。
Claims (6)
1.一种钢制汽缸套表面处理工艺，其特征在于，采用气体软氮化工艺或碳氮共渗工艺对钢制汽缸套表层进行处理。
2.按照权利要求1所述一种钢制汽缸套表面处理工艺，其特征在于所述气体软氮化工艺包括以下步骤：
A、将半成品钢制汽缸套放入氮化炉内，通过2-3个小时升温至500-550℃；
B、保温18-22小时；
C、降温至300℃以内出炉，在升温、保温、降温同时向炉内充入氨气，实现汽缸套表层的气体软氮化处理；
D、自然冷却。
3.按照权利要求1所述一种钢制汽缸套表面处理工艺，其特征在于所述碳氮共渗工艺包括以下步骤：
A、将半成品钢制汽缸套放入氮化炉内，通过2-3个小时升温至500-550℃；
B、保温18-22小时；
C、降温至300℃以内出炉，在升温、保温、降温同时向炉内充入氨气和滴加乙醇，实现汽缸套表层的碳氮共渗；
D、自然冷却。
4.按照权利要求2或3所述一种钢制汽缸套表面处理工艺，其特征在于所述充入氨气为连续充入。
5.按照权利要求2或3所述一种钢制汽缸套表面处理工艺，其特征在于所述氮化后的废气排于水中，用水吸收形成氨水。
6.按照权利要求3所述一种钢制汽缸套表面处理工艺，其特征在于所述滴加乙醇按照20-30滴/分钟的速度滴加。
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| CNA2007100148954A CN101135037A (zh) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | 一种钢制汽缸套表面处理工艺 |
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| CNA2007100148954A CN101135037A (zh) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | 一种钢制汽缸套表面处理工艺 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101135037A true CN101135037A (zh) | 2008-03-05 |
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Family Applications (1)
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| CNA2007100148954A Pending CN101135037A (zh) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | 一种钢制汽缸套表面处理工艺 |
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| CN (1) | CN101135037A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103031511A (zh) * | 2011-10-09 | 2013-04-10 | 广东亚新汽车传动有限公司 | 应用于离合器从动盘表面工件的低温氧化着色处理工艺方法 |
| CN116197625A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-06-02 | 安徽巨盛石油钻采配件有限公司 | 一种抗高压耐磨缸套制备工艺 |
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2007
- 2007-09-14 CN CNA2007100148954A patent/CN101135037A/zh active Pending
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN103031511A (zh) * | 2011-10-09 | 2013-04-10 | 广东亚新汽车传动有限公司 | 应用于离合器从动盘表面工件的低温氧化着色处理工艺方法 |
| CN116197625A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-06-02 | 安徽巨盛石油钻采配件有限公司 | 一种抗高压耐磨缸套制备工艺 |
| CN116197625B (zh) * | 2023-04-28 | 2023-07-21 | 安徽巨盛石油钻采配件有限公司 | 一种抗高压耐磨缸套制备工艺 |
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