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一种螺纹加工型缸套的制作工艺

阅读:968发布:2023-02-28

专利汇可以提供一种螺纹加工型缸套的制作工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 螺纹 加工型 缸套 的制作工艺,先对传统的 铸 铁 配方进行优化设计,经 铸造 成型制成缸套铸件,在缸套粗坯外壁加工成带有 外螺纹 的缸套粗坯,最后使用处理剂对缸套粗坯进行 表面处理 即得到成品。本发明所述螺纹加工型缸套与 铝 缸体之间再通过浇铸铝 水 结合后,其与铝缸体之间的 抗拉强度 能达到40~47MPa,相对于传统只具有螺纹的 铸铁 缸套来说,本发明所述螺纹加工型缸套与铝缸体之间的结合强度显著提高。,下面是一种螺纹加工型缸套的制作工艺专利的具体信息内容。

1.一种螺纹加工型缸套的制作工艺,其特征在于包括以下步骤:
步骤一、熔料
原料放置到中频感应炉熔炼内并升温,当炉温度为1550 1580℃时,将熔融状态~
原料出炉;
步骤二、孕育
熔融状态原料在出炉前加入孕育剂进行处理;
步骤三、铸造
将熔融状态原料注入离心铸造设备中生产缸套铸件;
步骤四、强制降温
经铸造成型的缸套铸件出模后,强制降温至300 350℃;
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步骤五、保温出炉
将强制降温后的缸套铸件置入保温炉内进行保温,保温时间为60 100分钟且缸套铸件~
保温温度为200 230℃;
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步骤六、螺纹加工
按照设计尺寸在缸套铸件的外壁进行粗车、精车制成缸套粗坯,缸套粗坯外壁设置有外螺纹
步骤七、表面处理
粉放入坩埚内加热至300℃,然后倒入汞,搅拌使铝粉完全溶解于汞中,冷却至室温成处理剂;在缸套粗坯的内壁涂覆有石蜡层,然后将缸套粗坯浸入处理剂中浸泡20 25分~
钟后,使用等离子体火炬加热缸套粗坯即得到成品,电离气体使用氩气。
2.根据权利要求1所述的一种螺纹加工型缸套的制作工艺,其特征在于:所述铸铁原料由以下重量百分比的原料制成,:2.6~3%,:1.6~2.5%,锰:0.8~1.2%,镁:0.5~0.6%,硫:0.06~0.15%,磷:0.1%~0.5%,钯:0.1~0.13%,钇:0.1~0.15%,钕:0.03~0.04%,
0.01~0.08%,余量为铁。
3.根据权利要求1所述的一种螺纹加工型缸套的制作工艺,其特征在于:所述的孕育剂为硅钡孕育剂。
4.根据权利要求1所述的一种螺纹加工型缸套的制作工艺,其特征在于:所述处理剂中铝和汞的质量比为(33 36):(120 125)。
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说明书全文

一种螺纹加工型缸套的制作工艺

[0001]

技术领域

[0002] 本发明涉及缸套技术领域,尤其涉及一种螺纹加工型缸套的制作工艺。

背景技术

[0003] 为了降低汽车油耗和减少尾气排放,全发动机应运而生,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。
[0004] 由于铝和铝之间的摩擦系数比铝和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。目前,缸套和铝缸体之间的结合通过浇铸铝来实现结合,但是由于铝金属与铸铁之间的结晶不同,因此通常采用在铸铁缸套的表面先加工有螺纹,然后再浇铸铝水的方式实现冶金结合与机械结合并存的结合方式来提高铸铁缸套与铝缸体之间的结合。但是,由于铸铁缸套表面结晶化,使得铝原子很难渗入,即使冶金结合与机械结合并存,铸铁缸套与铝缸体之间的结合力有限,铸铁缸套与铝缸体之间的抗拉强度不超过30MPa。

发明内容

[0005] 本发明针对现有技术存在的不足,提供了一种螺纹加工型缸套的制作工艺,具体技术方案如下:一种螺纹加工型缸套的制作工艺,包括以下步骤:
步骤一、熔料
将铸铁原料放置到中频感应炉熔炼内并升温,当炉温度为1550 1580℃时,将熔融状态~
原料出炉;
步骤二、孕育
熔融状态原料在出炉前加入孕育剂进行处理;
步骤三、铸造
将熔融状态原料注入离心铸造设备中生产缸套铸件;
步骤四、强制降温
经铸造成型的缸套铸件出模后,强制降温至300 350℃;
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步骤五、保温出炉
将强制降温后的缸套铸件置入保温炉内进行保温,保温时间为60 100分钟且缸套铸件~
保温温度为200 230℃;
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步骤六、螺纹加工
按照设计尺寸在缸套铸件的外壁进行粗车、精车制成缸套粗坯,缸套粗坯外壁设置有外螺纹
步骤七、表面处理
将铝粉放入坩埚内加热至300℃,然后倒入汞,搅拌使铝粉完全溶解于汞中,冷却至室温成处理剂;在缸套粗坯的内壁涂覆有石蜡层,然后将缸套粗坯浸入处理剂中浸泡20 25分~
钟后,使用等离子体火炬加热缸套粗坯即得到成品,电离气体使用氩气。
[0006] 作为上述技术方案的改进,所述铸铁原料由以下重量百分比的原料制成,:2.6~3%,:1.6~2.5%,锰:0.8~1.2%,镁:0.5~0.6%,硫:0.06~0.15%,磷:0.1%~0.5%,钯:0.1~0.13%,钇:0.1~0.15%,钕:0.03~0.04%,:0.01~0.08%,余量为铁。
[0007] 作为上述技术方案的改进,所述的孕育剂为硅钡孕育剂。
[0008] 作为上述技术方案的改进,所述处理剂中铝和汞的质量比为(33 36):(120 125)。~ ~
[0009] 本发明的有益效果:本发明所述螺纹加工型缸套与铝缸体之间再通过浇铸铝水结合后,其与铝缸体之间的抗拉强度能达到40 47MPa,相对于传统只具有螺纹的铸铁缸套来~说,本发明所述螺纹加工型缸套与铝缸体之间的结合强度显著提高。
附图说明
[0010] 图1为本发明所述螺纹加工型缸套的结构示意图。

具体实施方式

[0011] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,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。
[0012] 本发明所述螺纹加工型缸套的制作工艺包括以下步骤:步骤一、熔料
将铸铁原料放置到中频感应炉熔炼内并升温,当炉温度为1550 1580℃时,将熔融状态~
原料出炉;所述铸铁原料由以下重量百分比的原料制成,碳:2.6~3%,硅:1.6~2.5%,锰:
0.8~1.2%,镁:0.5~0.6%,硫:0.06~0.15%,磷:0.1%~0.5%,钯:0.1~0.13%,钇:0.1~
0.15%,钕:0.03~0.04%,硼:0.01~0.08%,余量为铁。
[0013] 步骤二、孕育熔融状态原料在出炉前加入孕育剂进行处理,所述的孕育剂为硅钡钙孕育剂。
[0014] 步骤三、铸造将熔融状态原料注入离心铸造设备中生产缸套铸件。
[0015] 步骤四、强制降温经铸造成型的缸套铸件出模后,强制降温至300 350℃。
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[0016] 步骤五、保温出炉将强制降温后的缸套铸件置入保温炉内进行保温,保温时间为60 100分钟且缸套铸件~
保温温度为200 230℃。
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[0017] 步骤六、螺纹加工按照设计尺寸在缸套铸件的外壁进行粗车、精车制成缸套粗坯1,缸套粗坯1外壁设置有外螺纹11,如图1所示。
[0018] 步骤七、表面处理将铝粉放入坩埚内加热至300℃,然后倒入汞,搅拌使铝粉完全溶解于汞中,冷却至室温成处理剂,所述处理剂中铝和汞的质量比为(33 36):(120 125);在缸套粗坯1的内壁涂~ ~
覆有石蜡层,然后将缸套粗坯1浸入处理剂中浸泡20 25分钟后,使用等离子体火炬加热缸~
套粗坯1即得到成品,电离气体使用氩气。
[0019] 在上述实施例中,在优化传统铸铁配方的基础上再添加有钯、钇、钕使得缸套铸件的机械强度、韧性和冲击塑性显著提高;本发明所述缸套铸件的抗拉强度为469 477MPa,远~大于QT400-18抗拉强度标准值(400MPa);本发明所述缸套铸件的屈服强度为265 271MPa,~
远大于QT400-18屈服强度标准值(250MPa);本发明所述缸套铸件的延伸率为22.3 23.1%,~
远大于QT400-18延伸率标准值(18%);本发明所述缸套铸件在-20℃下冲击韧度值为18.7~
19.5J/cm2。缸套铸件的机械强度、韧性和冲击塑性的提高,有助于后续其与铝缸体之间的结合力。
[0020] 外螺纹11的存在不但使得本发明所述螺纹加工型缸套与铝缸体之间的结合存在机械结合,而且在后续使用处理剂时,外螺纹11使得缸套粗坯1的表面积显著增大,有助于提高反应效率。处理剂主要成分为铝和汞,其中汞能够将缸套粗坯1外壁表面中的部分锰、镁、钡、钙溶解,使得缸套粗坯1外壁结晶层出现孔洞,该孔洞易被铝所填充;尤其是在等离子体火炬加热下,等离子体更促使铝转移并与铁冶金结合形成硬化层。因此,本发明所述螺纹加工型缸套的外壁上会有一层含有铝的硬化层,该硬化层不但使得后续与铝缸体之间的机械结合更加牢固,而且硬化层的成分活性相对于不含铝的铸铁来说,含有铝的硬化层其活性更好,含有铝的硬化层更易与铝缸体之间发生冶金结合。因此,本发明所述螺纹加工型缸套与铝缸体之间再通过浇铸铝水结合后,其与铝缸体之间的抗拉强度能达到为40~47MPa,本发明所述螺纹加工型缸套与铝缸体之间的结合强度显著提高。
[0021] 石蜡层具有防止处理剂侵入缸套粗坯1的内壁,保证缸套粗坯1内壁的完整,并且在高温下石蜡层易形成蒸汽被排出。在使用等离子体火炬加热过程中,电离气体使用氩气,当液态汞变成汞蒸气时,汞蒸气和石蜡蒸气随着氩气被集中回收,保证生产安全。
[0022] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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