CN105648385A - 一种气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层及其制备方法 - Google Patents

一种气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层及其制备方法 Download PDF

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董金聪
郑郧
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Abstract

<b>本发明公开了一种气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层及其制备方法，其成分按重量百分比计为：</b><b>0.1</b><b>～</b><b>1.2</b><b>％</b><b>C</b><b>；</b><b>1</b><b>～</b><b>6</b><b>％</b><b>Si</b><b>；</b><b>2.2</b><b>～</b><b>7.8</b><b>％</b><b>B</b><b>；</b><b>1.2</b><b>～</b><b>10</b><b>％</b><b>Cr</b><b>；</b><b>1</b><b>～</b><b>6</b><b>％</b><b>Mo</b><b>；</b><b>2</b><b>～</b><b>9</b><b>％</b><b>Ni</b><b>；剩余部分为</b><b>Fe</b><b>；本发明的优点在于，采用本发明方法制备得到的铁基涂层可以改变气缸体缸孔内表面特性，硬度可达到</b><b>42</b><b>～</b><b>50HRC</b><b>，大大提高其内表面耐磨性，且与气缸体缸孔内壁的结合强度高，可达到</b><b>60</b><b>～</b><b>100MPa</b><b>，使铁基涂层不易脱落，同时涂层孔隙率低，且形成的孔隙，具有储油功能，改善了发动机润滑性能，满足无气缸套发动机气缸体缸孔再制造的要求。</b>

Description

一种气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层及其制备方法。
背景技术
现在轿车用柴油发动机为了节省空间，都设计的越来越小巧、精致，基本也取消了气缸套。在活塞高速往复运动过程中，必然会是气缸体缸孔磨损变形。这就要求轿车用柴油发动机气缸体再制造过程中首先要解决气缸体缸孔尺寸复原的难题。
发明内容
本发明目的是：提供一种气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层及其制备方法，该方法制备得到的铁基涂层可以改变气缸体缸孔内表面特性，具有耐磨功能，同时结合强度高，涂层孔隙率低。
本发明的技术方案是：一种气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层，其成分按重量百分比计为：
0.1～1.2％C；
1～6％Si；
2.2～7.8％B；
1.2～10％Cr；
1～6％Mo；
2～9％Ni；
剩余部分为Fe。
一种如上所述气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层的制备方法，包括以下步骤：
1）对气缸体缸孔内待喷涂表面缺陷进行机械加工，然后对气缸体缸孔内待喷涂表面用有机溶剂进行去除油污处理；
2）再用棕刚玉对气缸体缸孔内待喷涂表面进行喷砂，处理后表面光洁度Ra≤150μm；
3）然后用超音速火焰喷涂设备在气缸体缸孔内表面喷涂耐磨合金，先喷涂过渡层，再喷涂工作层；
4）最后利用珩磨设备，对气缸体缸孔进行珩磨网纹。
作为优选的技术方案，步骤3）中所述耐磨合金的成分按重量百分比计为：
0.1～1.2％C；
1～6％Si；
2.2～7.8％B；
1.2～10％Cr；
1～6％Mo；
2～9％Ni；
剩余部分为Fe。
作为优选的技术方案，步骤3）中所述耐磨合金为粉末状，其颗粒度为100～300目。
作为优选的技术方案，步骤3）中所述喷涂温度为1500～2500℃，所述喷涂速度为400～800m/s，同时所述超音速火焰喷涂设备中喷枪转速为120～180r/min。
作为优选的技术方案，步骤3）中所述过渡层及所述工作层的厚度均为0.2～0.5mm。
作为优选的技术方案，步骤2）中所述棕刚玉为粉末状，其颗粒度为16～20目。
作为优选的技术方案，步骤1）中所述有机溶剂选自丙酮。
本发明的优点是：
1．本发明方法制备得到的铁基涂层可以改变气缸体缸孔内表面特性，硬度可达到42～50HRC，大大提高其内表面耐磨性，且与气缸体缸孔内壁的结合强度高，可达到60～100MPa，使铁基涂层不易脱落，同时涂层孔隙率低，且形成的孔隙，具有储油功能，改善了发动机润滑性能，满足无气缸套发动机气缸体缸孔再制造的要求。
具体实施方式
实施例1：一种气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层的制备方法，包括以下步骤：
1）对气缸体缸孔内待喷涂表面缺陷进行机械加工，去除影响喷涂的表面缺陷，然后对气缸体缸孔内待喷涂表面用有机溶剂（丙酮）进行去除油污处理；
2）再用颗粒度为16～20目的粉末状棕刚玉对气缸体缸孔内待喷涂表面进行喷砂，处理后表面光洁度Ra≤150μm；
3）然后用超音速火焰喷涂设备在气缸体缸孔内表面喷涂耐磨合金，喷涂温度为1500～2500℃，喷涂速度为400～800m/s，同时所述超音速火焰喷涂设备中喷枪转速为120～180r/min，先喷涂过渡层，再喷涂工作层，其过渡层及工作层的厚度均为0.2～0.5mm；
4）最后利用珩磨设备，对气缸体缸孔进行珩磨网纹直到达到要求尺寸。
步骤3）中耐磨合金为粉末状，其颗粒度为100～300目，成分按重量百分比计为：
0.1～1.2％C；
1～6％Si；
2.2～7.8％B；
1.2～10％Cr；
1～6％Mo；
2～9％Ni；
剩余部分为Fe。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层，其特征在于，其成分按重量百分比计为：
0.1～1.2％C；
1～6％Si；
2.2～7.8％B；
1.2～10％Cr；
1～6％Mo；
2～9％Ni；
剩余部分为Fe。
2.一种如权利要求1所述的气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）对气缸体缸孔内待喷涂表面缺陷进行机械加工，然后对气缸体缸孔内待喷涂表面用有机溶剂进行去除油污处理；
2）再用棕刚玉对气缸体缸孔内待喷涂表面进行喷砂，处理后表面光洁度Ra≤150μm；
3）然后用超音速火焰喷涂设备在气缸体缸孔内表面喷涂耐磨合金，先喷涂过渡层，再喷涂工作层；
4）最后利用珩磨设备，对气缸体缸孔进行珩磨网纹。
3.根据权利要求2所述的气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述耐磨合金的成分按重量百分比计为：
0.1～1.2％C；
1～6％Si；
2.2～7.8％B；
1.2～10％Cr；
1～6％Mo；
2～9％Ni；
剩余部分为Fe。
4.根据权利要求2所述的气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述耐磨合金为粉末状，其颗粒度为100～300目。
5.根据权利要求2所述的气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述喷涂温度为1500～2500℃，所述喷涂速度为400～800m/s，同时所述超音速火焰喷涂设备中喷枪转速为120～180r/min。
6.根据权利要求2所述的气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述过渡层及所述工作层的厚度均为0.2～0.5mm。
7.根据权利要求2所述的气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述棕刚玉为粉末状，其颗粒度为16～20目。
8.根据权利要求2所述的气缸体缸孔超音速火焰喷涂铁基涂层的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述有机溶剂选自丙酮。
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