一种缸套内表面处理方法 |
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| 申请号 | CN201710613877.1 | 申请日 | 2017-07-25 | 公开(公告)号 | CN107420215A | 公开(公告)日 | 2017-12-01 |
| 申请人 | 中原内配集团安徽有限责任公司; | 发明人 | 黄德松; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 缸套 内 表面处理 方法，缸套在300~350℃预热后，送入盐浴池中进行盐浴共渗处理，盐浴共渗处理后清洗，去除缸套共渗后表面的盐及 碳 ；然后在缸套内表面均匀涂抹一层共渗剂，将缸套置于机床托辊上，再将等离子炬 喷嘴 插入缸套内部，缸套在 水 平托辊的带动下作定轴旋转运动，等离子炬喷嘴作往复直线运动，在被处理的缸套内表面扫描出螺旋状硬化带。缸套经过本发明所述缸套内表面处理方法处理后，其具有优异的 耐磨性 能，相对于传统缸套，其耐磨性提高了29.8%~32.2%，配副 活塞 环耐磨性提高了24.7%~26.3%。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种缸套内表面处理方法，其特征在于包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种缸套内表面处理方法[0001] 技术领域[0002] 本发明涉及缸套技术领域，尤其涉及一种缸套内表面处理方法。 背景技术[0003] 缸套就是气缸套的简称，它镶在缸体的缸筒内，与活塞和缸盖共同组成燃烧室。缸套分为干缸套和湿缸套两大类。背面不接触冷却水的气缸套叫干缸套，背面和冷却水接触的气缸套是湿缸套。干缸套厚度较薄、结构简单、加工方便。湿缸套直接接触冷却水，所以有利于发动机的冷却，有利于发动机的小型轻量化。 [0004] 缸套质量的髙低对发动机的振动、活塞加速磨损、漏气、烧机油和燃烧效率等主要指标有直接的影响，目前的绝热陶瓷缸套，气缸套内表面涂覆碳化硅，镀硬铬，电沉积镍磷合金，热喷涂耐磨合金，表面渗碳以及激光相变硬化等技术，但这些处理工艺大多技术复杂，成本髙，变形大，成品率及生产率低。 发明内容[0005] 本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种缸套内表面处理方法，具体技术方案如下：一种缸套内表面处理方法，包括以下步骤： 步骤一、初共渗 缸套在300 350℃预热后，送入盐浴池中进行盐浴共渗处理，盐浴温度为510 520℃，盐~ ~ 浴中氰酸根的质量浓度为30 40%，共渗90 100分钟，盐浴共渗处理后清洗，去除缸套共渗后~ ~ 表面的盐及碳； 步骤二、二次共渗 在经过步骤一处理后的缸套内表面均匀涂抹一层共渗剂，然后将缸套置于机床托辊上，再将等离子炬喷嘴插入缸套内部，缸套在水平托辊的带动下作定轴旋转运动，等离子炬喷嘴作往复直线运动，在被处理的缸套内表面扫描出螺旋状硬化带，即完成二次共渗过程。 [0007] 作为上述技术方案的改进，所述共渗剂中碳化硼粉、氮化硼粉、石墨烯粉、氟硼酸钾、稀土硅铁合金粉、机油的质量配比为（33 36）:（56 60）:（3 3.5）:（1.1 1.3）:（5.8~ ~ ~ ~ ~6.3）:（120 130）。 ~ [0008] 作为上述技术方案的改进，所述稀土硅铁合金粉由硅铁、稀土铈、稀土钐、钙、生铁按照质量比（39 41）:（1.2 1.5）:（2.3 2.5）:（0.2 0.3）:（47 49）的比例配料经高温熔融制~ ~ ~ ~ ~成合金再经过粉碎制成。 [0009] 作为上述技术方案的改进，所述稀土硅铁合金粉的粒径小于0.5μm。 [0010] 作为上述技术方案的改进，所述碳化硼粉的粒径小于0.5μm。 [0011] 作为上述技术方案的改进，所述氮化硼粉的粒径小于0.5μm。 [0012] 作为上述技术方案的改进，所述石墨烯粉的粒径小于0.5μm。 [0013] 本发明的有益效果：缸套经过本发明所述缸套内表面处理方法处理后，其具有优异的耐磨性能，相对于传统缸套，其耐磨性提高了29.8% 32.2%，配副活塞环耐磨性提高了~24.7% 26.3%。 ~ 具体实施方式[0014] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0015] 实施例1步骤一、初共渗 缸套在300 350℃预热后，送入盐浴池中进行盐浴共渗处理，盐浴温度为510 520℃，盐~ ~ 浴中氰酸根的质量浓度为30 40%，共渗90 100分钟，盐浴共渗处理后清洗，去除缸套共渗后~ ~ 表面的盐及碳； 步骤二、二次共渗 在经过步骤一处理后的缸套内表面均匀涂抹一层共渗剂，然后将缸套置于机床托辊上，再将等离子炬喷嘴插入缸套内部，缸套在水平托辊的带动下作定轴旋转运动，等离子炬喷嘴作往复直线运动，在被处理的缸套内表面扫描出螺旋状硬化带，即完成二次共渗过程。 [0016] 其中，所述共渗剂由33重量份粒径小于0.5μm的碳化硼粉、56重量份粒径小于0.5μm的氮化硼粉、3重量份粒径小于0.5μm的石墨烯粉、1.1重量份的氟硼酸钾、5.8重量份粒径小于0.5μm的稀土硅铁合金粉、120重量份的机油混合均匀制成。所述稀土硅铁合金粉由硅铁、稀土铈、稀土钐、钙、生铁按照质量比39:1.2:2.3:0.2:47的比例配料经高温熔融制成合金再经过粉碎制成。 [0017] 按NJ127-2001《气缸套、活塞环快速磨损试验方法》的规定，与不作初共渗和二次共渗处理的同类型缸套作对比：经过本发明所述初共渗和二次共渗处理的缸套具有优异的耐磨性能，与不作初共渗和二次共渗处理的缸套相比，其耐磨性提高了31.7%，配副活塞环耐磨性提高了26.3%。 [0018] 实施例2步骤一、初共渗 缸套在330℃预热后，送入盐浴池中进行盐浴共渗处理，盐浴温度为515℃，盐浴中氰酸根的质量浓度为35%，共渗95分钟，盐浴共渗处理后清洗，去除缸套共渗后表面的盐及碳； 步骤二、二次共渗 在经过步骤一处理后的缸套内表面均匀涂抹一层共渗剂，然后将缸套置于机床托辊上，再将等离子炬喷嘴插入缸套内部，缸套在水平托辊的带动下作定轴旋转运动，等离子炬喷嘴作往复直线运动，在被处理的缸套内表面扫描出螺旋状硬化带，即完成二次共渗过程。 [0019] 其中，所述共渗剂由35重量份粒径小于0.5μm的碳化硼粉、58重量份粒径小于0.5μm的氮化硼粉、3.3重量份粒径小于0.5μm的石墨烯粉、1.2重量份的氟硼酸钾、6重量份粒径小于0.5μm的稀土硅铁合金粉、125重量份的机油混合均匀制成。所述稀土硅铁合金粉由硅铁、稀土铈、稀土钐、钙、生铁按照质量比40:1.3:2.4:0.3:49的比例配料经高温熔融制成合金再经过粉碎制成。 [0020] 按NJ127-2001《气缸套、活塞环快速磨损试验方法》的规定，与不作初共渗和二次共渗处理的同类型缸套作对比：经过本发明所述初共渗和二次共渗处理的缸套具有优异的耐磨性能，与不作初共渗和二次共渗处理的缸套相比，其耐磨性提高了32.2%，配副活塞环耐磨性提高了24.9%。 [0021] 实施例3步骤一、初共渗 缸套在350℃预热后，送入盐浴池中进行盐浴共渗处理，盐浴温度为520℃，盐浴中氰酸根的质量浓度为40%，共渗100分钟，盐浴共渗处理后清洗，去除缸套共渗后表面的盐及碳； 步骤二、二次共渗 在经过步骤一处理后的缸套内表面均匀涂抹一层共渗剂，然后将缸套置于机床托辊上，再将等离子炬喷嘴插入缸套内部，缸套在水平托辊的带动下作定轴旋转运动，等离子炬喷嘴作往复直线运动，在被处理的缸套内表面扫描出螺旋状硬化带，即完成二次共渗过程。 [0022] 其中，所述共渗剂由36重量份粒径小于0.5μm的碳化硼粉、60重量份粒径小于0.5μm的氮化硼粉、3.5重量份粒径小于0.5μm的石墨烯粉、1.3重量份的氟硼酸钾、6.3重量份粒径小于0.5μm的稀土硅铁合金粉、130重量份的机油混合均匀制成。所述稀土硅铁合金粉由硅铁、稀土铈、稀土钐、钙、生铁按照质量比41:1.5:2.5:0.3:49的比例配料经高温熔融制成合金再经过粉碎制成。 [0023] 按NJ127-2001《气缸套、活塞环快速磨损试验方法》的规定，与不作初共渗和二次共渗处理的同类型缸套作对比：经过本发明所述初共渗和二次共渗处理的缸套具有优异的耐磨性能，与不作初共渗和二次共渗处理的缸套相比，其耐磨性提高了29.8%，配副活塞环耐磨性提高了24.7%。 [0024] 在上述实施例中，缸套经过在盐浴池中进行初共渗处理，相对于普通的盐浴共渗处理，本发明的盐浴温度降低了20 50℃，在去除缸套共渗后表面的盐及碳的同时，对缸套~的内表面进行初步硬化。然后在以及初步硬化的内表面的基础上，再进行使用共渗剂利用等离子体火炬进行二次共渗，这不仅使得硬化带硬度提高、组织细化、多元共渗强化的作用，同时也是由于硬化带中的大量石墨烯，石墨烯是目前已知的强度最大的材料，同时其极高的强度与柔韧性，室温下最好的导电导热性使得石墨烯在具有自润滑作用的同时，不影响硬化带的耐磨性，从而提髙了缸套的使用寿命。 |
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