CN106350729A - 一种毛刺型气缸套的生产方法 - Google Patents

一种毛刺型气缸套的生产方法 Download PDF

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杨俊�
朱斌
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Abstract

本发明公开了一种毛刺型气缸套的生产方法，包括以下步骤：步骤一：在中频电炉中以优质废钢、铁水和中间合金为原料进行熔炼；步骤二：孕育处理分两次进行；步骤三：制备陶瓷软膏；步骤四：先使离心铸造机的转速为480‑520转/分，进行浇注；步骤五：浇注完至放水间隔时间为30‑35秒，然后水冷至低于200℃；步骤六：将缸套在热处理炉中回火；步骤七：将气缸套铸件放置在渗陶炉中，通电预热2.5小时；步骤八：抽真空；步骤九、通入氮气、硅烷、硼烷；步骤十、保温渗陶；步骤十一：冷却出炉。本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：本发明的生产方法提高材料的耐磨损性能，降低材料的摩擦系数和降低发动机油耗。

Description

一种毛刺型气缸套的生产方法
技术领域
本发明涉及一种气缸套生产技术领域，尤其涉及一种毛刺型气缸套的生产方法。
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毛刺型气缸套的生产方法，，提高材料的耐磨损性能，降低材料的摩擦系数和降低发动机油耗。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种毛刺型气缸套的生产方法，包括以下步骤：
步骤一：在中频电炉中以优质废钢、铁水和中间合金为原料进行熔炼，控制发动机缸套的化学成分为：C2.8-3.1，Si2.6-3.0，Mn1.2-1.5，P≤0.2，S≤0.10，Cr0.4-0.6，Ni0.1-0.2，Mo0.2-0.3，Cu0.6-0.8，Sn0.3-0.5，余量为铁及不可避免的杂质；熔炼温度为1550-1600℃；
步骤二：孕育处理分两次进行，包括加入大剂量0.4％-0.6％的孕育剂进行第一次浇包孕育处理；再加入小剂量0.1％-0.3％的孕育剂进行第二次随流孕育处理；
步骤三：制备陶瓷软膏，该陶瓷软膏是由4-8％的粘结剂、15-25％的硅粉、0 .5-5％的硅藻土、0 .001-0 .1％的活性剂以及余量为软水混合制成，先由粘结剂、硅粉、硅藻土和软水混合均匀而调配成陶瓷软膏配料，然后向陶瓷软膏配料内加入活性剂混合均匀制得，其中，成分的配比以重量计；在一定的温度和转速下向用于制备气缸套的钢模内喷射一层厚度均匀的陶瓷软膏，该陶瓷软膏在瞬间产生微爆而形成具有Ω形空腔的陶瓷保护层；
步骤四：先使离心铸造机的转速为480-520转/分，进行浇注；当浇注量达到一半时，使转速提高50转/分，然后浇注剩余一半金属；
步骤五：浇注完至放水间隔时间为30-35秒，然后水冷至低于200℃；
步骤六：将缸套在热处理炉中回火，回火温度为530℃，保温1.5-3小时，然后以40-120℃/h冷却；
步骤七：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℃；
步骤八：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；
步骤九、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；
步骤十、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；
步骤十一：冷却出炉。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
气缸套的外周表面上具有凸刺形颗粒,由于凸刺形颗粒表面形状为弧形，具有较大的接触面积，且具有凹陷部，可供外铝套填充后而提高其径向承受能力，从而有效提高气缸套及其外铝套之间的咬合力，防止气缸套脱离气缸体，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。
步骤一：在中频电炉中以优质废钢、铁水和中间合金为原料进行熔炼，控制发动机缸套的化学成分为：C2.8-3.1，Si2.6-3.0，Mn1.2-1.5，P≤0.2，S≤0.10，Cr0.4-0.6，Ni0.1-0.2，Mo0.2-0.3，Cu0.6-0.8，Sn0.3-0.5，余量为铁及不可避免的杂质；熔炼温度为1550-1600℃；
步骤二：孕育处理分两次进行，包括加入大剂量0.4％-0.6％的孕育剂进行第一次浇包孕育处理；再加入小剂量0.1％-0.3％的孕育剂进行第二次随流孕育处理；
步骤三：制备陶瓷软膏，该陶瓷软膏是由4-8％的粘结剂、15-25％的硅粉、0 .5-5％的硅藻土、0 .001-0 .1％的活性剂以及余量为软水混合制成，先由粘结剂、硅粉、硅藻土和软水混合均匀而调配成陶瓷软膏配料，然后向陶瓷软膏配料内加入活性剂混合均匀制得，其中，成分的配比以重量计；在一定的温度和转速下向用于制备气缸套的钢模内喷射一层厚度均匀的陶瓷软膏，该陶瓷软膏在瞬间产生微爆而形成具有Ω形空腔的陶瓷保护层；
步骤四：先使离心铸造机的转速为480-520转/分，进行浇注；当浇注量达到一半时，使转速提高50转/分，然后浇注剩余一半金属；
步骤五：浇注完至放水间隔时间为30-35秒，然后水冷至低于200℃；
步骤六：将缸套在热处理炉中回火，回火温度为530℃，保温1.5-3小时，然后以40-120℃/h冷却；
步骤七：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℃；
步骤八：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；
步骤九、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；
步骤十、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；
步骤十一：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 (1)

1.一种毛刺型气缸套的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：在中频电炉中以优质废钢、铁水和中间合金为原料进行熔炼，控制发动机缸套的化学成分为：C2.8-3.1，Si2.6-3.0，Mn1.2-1.5，P≤0.2，S≤0.10，Cr0.4-0.6，Ni0.1-0.2，Mo0.2-0.3，Cu0.6-0.8，Sn0.3-0.5，余量为铁及不可避免的杂质；熔炼温度为1550-1600℃；
步骤二：孕育处理分两次进行，包括加入大剂量0.4％-0.6％的孕育剂进行第一次浇包孕育处理；再加入小剂量0.1％-0.3％的孕育剂进行第二次随流孕育处理；
步骤三：制备陶瓷软膏，该陶瓷软膏是由4-8％的粘结剂、15-25％的硅粉、0 .5-5％的硅藻土、0 .001-0 .1％的活性剂以及余量为软水混合制成，先由粘结剂、硅粉、硅藻土和软水混合均匀而调配成陶瓷软膏配料，然后向陶瓷软膏配料内加入活性剂混合均匀制得，其中，成分的配比以重量计；在一定的温度和转速下向用于制备气缸套的钢模内喷射一层厚度均匀的陶瓷软膏，该陶瓷软膏在瞬间产生微爆而形成具有Ω形空腔的陶瓷保护层；
步骤四：先使离心铸造机的转速为480-520转/分，进行浇注；当浇注量达到一半时，使转速提高50转/分，然后浇注剩余一半金属；
步骤五：浇注完至放水间隔时间为30-35秒，然后水冷至低于200℃；
步骤六：将缸套在热处理炉中回火，回火温度为530℃，保温1.5-3小时，然后以40-120℃/h冷却；
步骤七：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℃；
步骤八：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；
步骤九、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；
步骤十、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；
步骤十一：冷却出炉。
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