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CN106438078A - 一种铝包容气缸套的生产方法 - Google Patents

一种铝包容气缸套的生产方法 Download PDF

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CN106438078A
CN106438078A CN201610754999.8A CN201610754999A CN106438078A CN 106438078 A CN106438078 A CN 106438078A CN 201610754999 A CN201610754999 A CN 201610754999A CN 106438078 A CN106438078 A CN 106438078A
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CN
China
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cast iron
layer
alloy cast
cylinder sleeve
pottery
Prior art date
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Pending
Application number
CN201610754999.8A
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English (en)
Inventor
黄德松
杨俊�
朱斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mcc Real Estate Chongqing Co Ltd
Original Assignee
Mcc Real Estate Chongqing Co Ltd
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Publication date
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/004—Cylinder liners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/0009—Cylinders, pistons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D19/0081—Casting in, on, or around objects which form part of the product pretreatment of the insert, e.g. for enhancing the bonding between insert and surrounding cast metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F2200/00—Manufacturing
    • F02F2200/06—Casting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铝包容气缸套的生产方法，所述铝包容气缸套由内往外依次包括合金铸铁层、铝质层，所述合金铸铁层和铝质层之间设有纯铜结合层，所述合金铸铁层的内壁附着复合薄膜陶瓷。本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：本发明的气缸套集合了铸铁气缸套和钢质气缸套的优点，具有刚性好、韧性高的特点，能显著提高抗疲劳强度，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。

Description

一种铝包容气缸套的生产方法
技术领域
本发明涉及一种气缸套生产技术领域，尤其涉及一种铝包容气缸套的生产方法。
背景技术
为了降低汽车油耗和减少尾气排放，全铝发动机应运而生，是欧美发动机制造企业近几年来开发的新产品,国内刚刚起步,是轻型轿车发动机的发展方向。
由于铝和铝直接的摩擦系数比铝和铸铁之间的摩擦系数要高得多，目前最主流解决办法是在铝缸体内镶铸铁气缸套，铸铁缸套是铝发动机实现低排放、低油耗核心，如何使铸铁气缸套与铝缸体紧密结合是成功开发出全铝发动机和国产化的关健技术之一。
为了使气缸套在高温、高压的恶劣环境下耐磨，减磨，人们对气缸套内表面进行渗陶处理，国内外同类技术是用火焰喷涂法或者高温等离子喷涂法向金属表面喷涂陶瓷粉，其缺点是因陶瓷、金属两种材料的热膨胀系数相差过大，易发生涂层脱落，此外，喷涂时高温陶瓷粉会引起金属表面局部过热而损毁基体材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝包容气缸套的生产方法，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：
一种铝包容气缸套，由内往外依次包括合金铸铁层、铝质层，所述合金铸铁层和铝质层之间设有纯铜结合层，所述合金铸铁层的内壁附着复合薄膜陶瓷。
制造所述铝包容气缸套的方法，包括以下步骤：
步骤一：首先加工出气缸套的合金铸铁层，在所述合金铸铁层的外壁加工出起固定作用的正反螺旋槽，然后在合金铸铁层的外壁电镀或喷涂纯铜层，这样合金铸铁和铸钢能更好的结合渗透；
步骤二：在合金铸铁层的外壁浇注铝质层；
步骤三：将气缸套放置在渗陶炉中，通电预热2.5小时，将温度升至255℃±5℃-265℃±5℃；
步骤四：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；
步骤五、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；
步骤六、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；
步骤七：冷却出炉。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明的气缸套具有刚性好、韧性高的特点，能显著提高抗疲劳强度，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。
一种铝包容气缸套，由内往外依次包括合金铸铁层、铝质层，所述合金铸铁层和铝质层之间设有纯铜结合层，所述合金铸铁层的内壁附着复合薄膜陶瓷。
制造所述铝包容气缸套的方法，包括以下步骤：
步骤一：首先加工出气缸套的合金铸铁层，在所述合金铸铁层的外壁加工出起固定作用的正反螺旋槽，然后在合金铸铁层的外壁电镀或喷涂纯铜层；
步骤二：在合金铸铁层的外壁浇注铝质层；
步骤三：将气缸套放置在渗陶炉中，通电预热2.5小时，将温度升至255℃±5℃-265℃±5℃；
步骤四：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；
步骤五、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；
步骤六、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；
步骤七：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 (2)

1.一种铝包容气缸套，其特征在于：由内往外依次包括合金铸铁层、铝质层，所述合金铸铁层和铝质层之间设有纯铜结合层，所述合金铸铁层的内壁附着复合薄膜陶瓷。
2.制造权利要求1所述的铝包容气缸套的方法，包括以下步骤：
步骤一：首先加工出气缸套的合金铸铁层，在所述合金铸铁层的外壁加工出起固定作用的正反螺旋槽，然后在合金铸铁层的外壁电镀或喷涂纯铜层，这样合金铸铁和铸钢能更好的结合渗透；
步骤二：在合金铸铁层的外壁浇注铝质层；
步骤三：将气缸套放置在渗陶炉中，通电预热2.5小时，将温度升至255℃±5℃-265℃±5℃；
步骤四：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；
步骤五、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；
步骤六、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；
步骤七：冷却出炉。
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