CN106191641A - 一种增强气缸套的生产方法 - Google Patents

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黄德松
杨俊�
朱斌
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    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
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Abstract

本发明公开了一种增强气缸套的生产方法，包括以下步骤：步骤一：配料：按比例将原料碳：2.6~3.2%、硅1.6~2.3%、锰：0‑0.8%、磷：0‑0.1%、硫：0‑0.08%、钼：0.5~1.5%、镍：0.6~1.5%、Fe：余量，进行配料；步骤二：熔炼：将配好的原料放置在中频炉中熔炼，使其熔化成铁水，熔炼温度为1530±10℃；步骤三：铁水孕育：熔融状态原料出炉后加入原料质量0.5~0.7%的孕育剂进行处理；步骤四：铁水浇注：将熔融状态原料注入离心铸造设备中生产气缸套铸件，所述离心成型步骤在磁场下进行，浇注转速为130G±3G。离心铸造过程中加有磁场，可以使凝固前沿处熔体与已凝固部分产生转速差，熔体不断冲刷凝固前沿，从而避免增强颗粒的团聚与粘连，提高颗粒与基体的结合强度，进而提高气缸套的综合力学及热学性能。

Description

一种增强气缸套的生产方法
技术领域
本发明涉及一种气缸套生产技术领域，尤其涉及一种增强气缸套的生产方法。
背景技术
气缸套是汽车发动机中广泛应用的零件，它的功用主要有密封、导热、以及与活塞环形成滑动面，是发动机的核心零部件之一。其主要失效形式有变形、裂纹以及磨损。缸套裂纹的危害性严重，会直接导致汽车召回，而变形和磨损则直接影响发动机的油耗、排放水平，以及摩擦副的寿命，对于汽车行业来说，无论哪种零件都希望以尽量小的代价获得尽可能长的使用寿命。
目前市场上的气缸套主要都是铸铁材料，耐磨性能及抗变形能力都有一定限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种增强气缸套的生产方法，使气缸套耐磨、减磨、耐高温，从而提高发动机功率，降低油耗，减少排放污染。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种增强气缸套的生产方法，包括以下步骤：
步骤一：配料：按比例将原料碳：2.6~3.2%、硅1.6~2.3%、锰：0-0.8%、磷：0-0.1%、硫：0-0.08%、钼：0.5~1.5%、镍：0.6~1.5%、Fe：余量，进行配料；
步骤二：熔炼：将配好的原料放置在中频炉中熔炼，使其熔化成铁水，熔炼温度为1530±10℃；
步骤三：铁水孕育：熔融状态原料出炉后加入原料质量0.5~0.7%的孕育剂进行处理；
步骤四：铁水浇注：将熔融状态原料注入离心铸造设备中生产气缸套铸件，所述离心成型步骤在磁场下进行，浇注转速为130G±3G；
步骤五：将气缸套铸件放置在渗陶炉中，通电预热2.5小时，将温度升至255℃±5℃-265℃±5℃；
步骤六：抽真空，开启真空泵，使渗陶炉中的真空控制在45Pa-48Pa的范围内；
步骤七、通入氮气、硅烷、硼烷，按75-77%的氮气、12-14%的硅烷、11-13%的硼烷通入渗陶炉内，并控制流量，保持渗陶炉内的真空度；
步骤八、保温渗陶，将气缸套渗陶炉的炉温控制在265℃±5℃的范围内，保温8小时出炉；
步骤九：冷却出炉。
优选地，所述磁场方向与离心铸型轴线方向垂直或者平行，所述磁场的强度为0.01～0.5T。
优选地，步骤一中，所述原料具体包含有下述质量配比的元素原料：碳：2.6%、硅：2.3%、锰：0.8%、磷：0.1%、硫：0.08%、钼:0.5%、镍:1.5%及铁：92.12%。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明离心铸造过程中加有磁场，可以使凝固前沿处熔体与已凝固部分产生转速差，熔体不断冲刷凝固前沿，从而避免增强颗粒的团聚与粘连，提高颗粒与基体的结合强度，进而提高气缸套的综合力学及热学性能，并且在气缸套内表面获得一层陶瓷薄膜，既增加了气缸套的高温硬度，又使缸套内表面具有自润滑性，减小摩擦，金属与陶瓷元素双向扩散，复合膜结构牢固不会脱落。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步补充，但不以任何方式限制本发明。
一种增强气缸套的生产方法，包括以下步骤：
步骤一：配料：按比例将原料碳：2.6%、硅：2.3%、锰：0.8%、磷：0.1%、硫：0.08%、钼:0.5%、镍:1.5%及铁：92.12%进行配料；
步骤二：熔炼：将配好的原料放置在中频炉中熔炼，使其熔化成铁水，熔炼温度为1530±10℃；
步骤三：铁水孕育：熔融状态原料出炉后加入原料质量0.5~0.7%的孕育剂进行处理；
步骤四：铁水浇注：将熔融状态原料注入离心铸造设备中生产气缸套铸件，所述离心成型步骤在磁场下进行，浇注转速为130G±3G，所述磁场方向与离心铸型轴线方向垂直或者平行，所述磁场的强度为0.01～0.5T；
步骤五：将气缸套铸件放置在渗陶炉中，通电预热2.5小时，将温度升至255℃±5℃-265℃±5℃；
步骤六：抽真空，开启真空泵，使渗陶炉中的真空控制在45Pa-48Pa的范围内；
步骤七、通入氮气、硅烷、硼烷，按75-77%的氮气、12-14%的硅烷、11-13%的硼烷通入渗陶炉内，并控制流量，保持渗陶炉内的真空度；
步骤八、保温渗陶，将气缸套渗陶炉的炉温控制在265℃±5℃的范围内，保温8小时出炉；
步骤九：冷却出炉。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种增强气缸套的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：配料：按比例将原料碳：2.6~3.2%、硅1.6~2.3%、锰：0-0.8%、磷：0-0.1%、硫：0-0.08%、钼：0.5~1.5%、镍：0.6~1.5%、Fe：余量，进行配料；
步骤二：熔炼：将配好的原料放置在中频炉中熔炼，使其熔化成铁水，熔炼温度为1530±10℃；
步骤三：铁水孕育：熔融状态原料出炉后加入原料质量0.5~0.7%的孕育剂进行处理；
步骤四：铁水浇注：将熔融状态原料注入离心铸造设备中生产气缸套铸件，所述离心成型步骤在磁场下进行，浇注转速为130G±3G；
步骤五：将气缸套铸件放置在渗陶炉中，通电预热2.5小时，将温度升至255℃±5℃-265℃±5℃；
步骤六：抽真空，开启真空泵，使渗陶炉中的真空控制在45Pa-48Pa的范围内；
步骤七、通入氮气、硅烷、硼烷，按75-77%的氮气、12-14%的硅烷、11-13%的硼烷通入渗陶炉内，并控制流量，保持渗陶炉内的真空度；
步骤八、保温渗陶，将气缸套渗陶炉的炉温控制在265℃±5℃的范围内，保温8小时出炉；
步骤九：冷却出炉。
2.根据权利要求1所述的增强气缸套的生产方法，其特征在于：所述磁场方向与离心铸型轴线方向垂直或者平行，所述磁场的强度为0.01～0.5T。
3.根据权利要求1所述的增强气缸套的生产方法，其特征在于：步骤一中，所述原料具体包含有下述质量配比的元素原料：碳：2.6%、硅：2.3%、锰：0.8%、磷：0.1%、硫：0.08%、钼:0.5%、镍:1.5%及铁：92.12%。
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