CN103866202B - 采用改性不锈钢材料制作发动机活塞环气环方法 - Google Patents
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Abstract
采用改性不锈钢材料制作发动机活塞环气环方法，按如下工艺配方、流程实现的：按产品总重量的百分比称取下列原料：普通不锈钢67％-80％，锰1％-3％，硅1％-3％，铬13％-19％，镍2％-5％，钼1％-3％，把上述原料装入高温熔炼炉中高温熔炼，熔化均匀混合制成为熔化的改性不锈钢材料。经过、热轧、冷轧、绕圆、淬火、回火、开口、定型、精加工，制成具有明亮、光洁的银白色的改性不锈钢材料发动机活塞环气环产品。上述明亮、光洁的银白色的改性不锈钢材料发动机活塞环气环产品经过加热恒温，制成金黄色的活塞环第二道气环。本发明完全免除了现有的镀铬或氮化处理、磷化处理、化学着色的复杂工艺，彻底解决了产品表面进行镀铬或氮化处理过程中产生大量的有害化学物质污染环境的重大问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车、摩托车发动机气缸活塞环气环的制作方法，特别是汽车、摩托车发动机气缸采用改性不锈钢材料制作发动机活塞环气环方法。
背景技术
目前，汽车、摩托车发动机气缸内部的活塞环第一道气环普遍采用合金钢材料制造，为了提高合金钢材料表面的硬度、韧度和耐磨度，必须在产品表面进行镀铬或氮化处理。镀铬或氮化处理工艺复杂，技术难度高，容易造成产品崩铬、崩氮的质量问题，甚至使产品硬度过高而产生断裂事故。产品表面进行镀铬或氮化处理过程中产生大量的有害化学物质污染环境。而且，镀铬或氮化的合金钢活塞环气环在与发动机气缸内壁磨擦时，很容易造成发动机气缸内壁局部磨损。先进的制作汽车、摩托车发动机气缸内部的活塞环气环的方法，如中国专利公告号为CN201339517Y，名称是“带磨合层镶嵌合金圈的发动机活塞环气环”所公开的技术方案，镶嵌合金圈由耐磨、耐高温的硬质合金材料制成，在镶嵌合金圈的外周增加一圈软质的合金磨合层，经过热处理后，磨合层与镶嵌合金圈牢固结合，提高活塞环气环的耐磨度和密封性，缩短发动机活塞与气缸的磨合期，保护发动机的气缸，延长发动机的使用期限，减少故障的发生。上述的带磨合层镶嵌合金圈的发动机活塞环气环的缺点是：在制造过程中把镶嵌合金圈挤压或镶嵌在镶嵌槽中，采用硬质合金材料加工合金圈，加工的工艺复杂，制造成本高。
另外，制造汽车、摩托车发动机气缸内部的活塞环第二道气环，普遍采用球墨铸铁材料，用球墨铸铁材料制造的活塞环第二道气环的产品表面，必须经 过磷化处理、化学着色工艺，达到产品防锈和表面美观的效果。磷化处理、化学着色生产的过程中，产生大量的有害化学废水污染环境，而且工艺和设备复杂，生产成本高。
发明内容
本发明的第一个目的是：针对上述制作汽车、摩托车发动机气缸内部的活塞环第一道气环的方法的缺点，研制出一种采用改性不锈钢材料制作发动机活塞环气环方法。采用普通的不锈钢材料添加适量的锰、硅、铬、镍、钼，科学合理的配比，经过高温熔炼制造发动机活塞环气环的改性不锈钢材料，使材料韧硬结合，达到耐磨和安全使用的目的。改性不锈钢材料经过热轧、冷轧、绕圆、热处理、精加工后，制成改性不锈钢材料发动机活塞环气环，彻底解决了传统的镀铬或氮化处理工艺复杂，产品表面进行镀铬或氮化处理过程中，产生大量的有害化学物质污染环境的重大问题。本发明加工简单，生产效率高、成本低。
本发明的第二个目的是：针对上述制作汽车、摩托车发动机气缸内部的活塞环第二道气环工艺存在的缺点，采用改性不锈钢材料制造活塞环第二道气环，创新出不须要磷化处理、化学着色，只是采用加热恒温技术达到产品防锈和色彩美观的效果，克服了磷化处理、化学着色生产的过程中，产生大量的有害化学废水污染环境的难题。
本发明的目的是这样实现的：
1、改性不锈钢原料的配比：
按产品总重量的百分比称取下列原料：
2、高温熔炼
把上述按产品总重量的百分比称取的原料装入高温熔炼炉中，在1700℃-1900℃高温熔炼，熔化均匀混合制成为熔化的改性不锈钢材料。
3、热轧、冷轧
采用上述熔化的改性不锈钢材料经过热轧机械，热轧成直径为1.5-4.0毫米的细长圆丝。再经过冷轧机械，冷轧成厚度为0.8-3.0毫米，宽度为1.8-5.0毫米的细长扁丝。制成发动机活塞环气环所需要的各种规格的成型材料。
4、绕圆
采用绕圆机械将上述的细长扁丝绕圆，制造成为发动机活塞环气环的形状。
5、淬火、回火
采用热处理设备将上述发动机活塞环气环形状的半成品在850℃-950℃的高温进行淬火处理，再进入回火炉中在500℃-550℃的温度进行回火。
6、开口、定型
采用开口机将上述回火后的半成品开口，用模具在550℃-600℃的温度中定型60-80分钟。
7、精加工
采用磨、削机械将上述定型后的半成品粗坯进行精加工，通过平面磨、内 外磨、倒角、修口、珩磨的工艺，制成具有明亮、光洁的银白色的改性不锈钢材料发动机活塞环气环产品。
8、加热恒温制成活塞环第二道气环
将上述明亮、光洁的银白色的改性不锈钢材料发动机活塞环气环产品，装入加热恒温设备中，在350℃-450℃的温度中恒温60-80分钟，制成活塞环第二道气环。不仅产品表面变成金黄色，而且产品加热恒温处理后具有防锈和色彩美观的效果。
本发明方法制成的产品与现有技术制成的产品对比有如下的优点：
1、本发明制成的产品改性不锈钢材料发动机活塞环气环，完全免除了现有的镀铬或氮化处理的复杂工艺，彻底解决了产品表面进行镀铬或氮化处理过程中产生大量的有害化学物质污染环境的重大问题。本发明加工简单，生产效率高、成本低。
2、采用加热恒温技术制作汽车、摩托车发动机气缸内部的活塞环第二道气环，不须要磷化处理、化学着色，达到产品防锈和色彩美观的效果，解决了磷化处理、化学着色生产的过程中，产生大量的有害化学废水污染环境的重大难题。
具体实施方式
结合实施例，详细描述本发明的方法：
实施例：
1、改性不锈钢原料的配比：
按产品总重量的百分比称取下列原料：
2、高温熔炼
把上述按产品总重量的百分比称取的原料装入高温熔炼炉中，在1800℃高温熔炼，熔化均匀混合制成为熔化的改性不锈钢材料。
3、热轧、冷轧
采用上述熔化的改性不锈钢材料经过热轧机械，热轧成直径为2.3毫米的细长圆丝。再经过冷轧机械，冷轧成厚度为1.35毫米，宽度为3.0毫米的细长扁丝。制成发动机活塞环气环所需要的各种规格的成型材料。
4、绕圆
采用绕圆机械将上述的细长扁丝绕圆，制造成为发动机活塞环气环的形状。
5、淬火、回火
采用热处理设备将上述发动机活塞环气环形状的半成品在900℃的高温进行淬火处理，再进入回火炉中在500℃的温度进行回火。
6、开口、定型
采用开口机将上述回火后的半成品开口，用模具在550℃温度中定型60分钟。
7、精加工
采用磨、削机械将上述定型后的半成品粗坯进行精加工，通过平面磨、内 外磨、倒角、修口、珩磨的工艺，制成具有明亮、光洁的银白色的改性不锈钢材料发动机活塞环气环产品。
8、加热恒温制成活塞环第二道气环
将上述明亮、光洁的银白色的改性不锈钢材料发动机活塞环气环产品，装入加热恒温设备中，在400℃的温度中恒温60分钟，制成活塞环第二道气环。不仅产品表面变成金黄色，而且产品加热恒温处理后具有防锈和色彩美观的效果。
Claims (1)
1.采用改性不锈钢材料制作发动机活塞环气环方法，其特征在于：
(1)、改性不锈钢原料的配比：
按产品总重量的百分比称取下列原料：
(2)、高温熔炼
把上述按产品总重量的百分比称取的原料装入高温熔炼炉中，在1700℃-1900℃高温熔炼，熔化均匀混合制成为熔化的改性不锈钢材料；
(3)、热轧、冷轧
采用上述熔化的改性不锈钢材料经过热轧机械，热轧成直径为1.5-4.0毫米的细长圆丝；再经过冷轧机械，冷轧成厚度为0.8-3.0毫米，宽度为1.8-5.0毫米的细长扁丝，制成发动机活塞环气环所需要的各种规格的成型材料；
(4)、绕圆
采用绕圆机械将上述的细长扁丝绕圆，制造成为发动机活塞环气环的形状；
(5)、淬火、回火
采用热处理设备将上述发动机活塞环气环形状的半成品在850℃-950℃的高温进行淬火处理，再进入回火炉中在500℃-550℃的温度进行回火；
(6)、开口、定型
采用开口机将上述回火后的半成品开口，用模具在550℃-600℃的温度中定型60-80分钟；
(7)、精加工
采用磨、削机械将上述定型后的半成品粗坯进行精加工，通过平面磨、内外磨、倒角、修口、珩磨的工艺，制成具有明亮、光洁的银白色的改性不锈钢材料发动机活塞环气环产品；
(8)、加热恒温制成活塞环第二道气环
将上述明亮、光洁的银白色的改性不锈钢材料发动机活塞环气环产品，装入加热恒温设备中，在350℃-450℃的温度中恒温60-80分钟，制成活塞环第二道气环，不仅产品表面变成金黄色，而且产品加热恒温处理后具有防锈和色彩美观的效果。
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