[發(fā)明專利]貝氏體缸套

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010163651.4
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN102234735A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高浩;張清偉
• 申請（專利權(quán)）人: 福建匯華集團東南汽車缸套有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;F02F1/00
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 李雁翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣缸套技術(shù)領(lǐng)域，特別是內(nèi)燃機用的錳合金貝氏體鑄態(tài)氣缸套。

背景技術(shù)

氣缸套是內(nèi)燃機的核心零部件之一，它與氣缸蓋、活塞、活塞環(huán)構(gòu)成了燃燒室、是內(nèi)燃機的動力源泉。由于載重汽車和大型客車發(fā)動機向著大功率、低油耗、低污染、輕量化發(fā)展，氣缸套要求也越來越高，常用材質(zhì)強度低、耐磨性差，已不能滿足要求。國內(nèi)外開始研究采用鑄態(tài)貝氏體缸套。貝氏體鑄鐵具有韌性好、強度高、耐磨性好等優(yōu)點，其強度和使用壽命相比普通材質(zhì)提高一倍，因此鑄態(tài)貝氏體缸套是缸套發(fā)展趨勢之一。當前鑄態(tài)貝氏體主要是靠加入高含量的鉬鎳合金，鉬鎳價格比較高，因此造成鑄態(tài)貝氏體制造成本都比較高。

例如：授權(quán)公告號為CN1157490C的中國專利中公開了一種鉬鎳貝氏體合金鑄鐵氣缸套，其特點是它的合金鑄鐵基體組織由針片狀下貝氏體和回火馬氏體構(gòu)成，其化學成分按重量百分數(shù)計為：碳2.6-3.0％、硅1.7-2.3％、錳最大不超過0.80％、磷最大不超過0.10％、硫最大不超過0.08％、鉬0.7-1.5％、鎳1.0-1.5％，其余為鐵。

采用這樣的技術(shù)當然可以使氣缸套具有更高的強度和硬度、更良好的韌性及耐磨性，從而延長了氣缸套的使用壽命。但其成分中鉬0.7-1.5％、鎳1.0-1.5％，鉬鎳是貴重金屬造成生產(chǎn)成本比較高，使鑄態(tài)貝氏體缸套只能應用在高附加值的發(fā)動機上，很難普及。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種貝氏體缸套，在保證缸套具有較高的硬度、強度、良好的韌性和使用壽命的基礎(chǔ)上，使貝氏體缸套的成本顯著降低。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案如下：貝氏體缸套，其特征在于：其合金鑄鐵基體組織由針狀和羽毛狀的貝氏體組織和回火馬氏體構(gòu)成，其化學成分按重量百分數(shù)計為：

????????碳：2.6-3.1％；

????????硅：2.0-3.0％；

????????硫：0.02-0.08％；

????????錳：1.5-1.8％；

????????磷：0.1-0.45％；

????????鉻：0.2-0.4％；

????????其余為鐵。

本發(fā)明的有益效果是：由于合金鑄鐵氣缸套在沒有加入鉬鎳等貴重合金元素基礎(chǔ)上，依靠錳元素，在鑄態(tài)下得到了鑄態(tài)貝氏體。該組織與基體組織為珠光體的缸套相比，具有更優(yōu)良的綜合性能：具有更高的硬度、更高的抗拉強度、更良好的耐磨性和韌性。其硬度為HB270-330，抗拉強度大于350Mpa。可以使氣缸套承受更大的機械應力、熱應力等高溫高壓惡劣的工作環(huán)境，使缸套壽命明顯延長。依靠錳元素，在鑄態(tài)下得到的鑄態(tài)貝氏體，由于錳合金相對于鉬鎳合金來說，成本低得多，從而使低合金貝氏體在內(nèi)燃機上普及成為可能。

具體實施方式

本發(fā)明的實施例1，貝氏體缸套，其合金鑄鐵基體組織由針狀和羽毛狀的貝氏體組織和回火馬氏體構(gòu)成，其化學成分按重量百分數(shù)計為：

????????碳：2.6％；

????????硅：2.0％；

????????硫：0.02％；

????????錳：1.5％；

????????磷：0.1％；

????????鉻：0.2％；

????????其余為鐵。

加工成氣缸套成品的工藝過程：將生鐵、廢鋼、錳鐵、鉻鐵、增炭劑按照一定比例加入中頻感應電爐中進行熔煉，為獲得貝氏體，熔煉中鐵水必須控制在1480℃-1540℃，采用臥式懸臂離心澆注機進行離心鑄造，在鑄造過程澆注溫度1300℃-1400℃、模具轉(zhuǎn)速1540轉(zhuǎn)/分、來水時間、擊水時間要實現(xiàn)進行自動控制，毛坯在800℃-1000℃出模，然后放進高分子聚合物淬火液中快速冷卻，在400℃放入地坑中。鑄造毛坯采用數(shù)控加工中心進行加工成成品，由于該產(chǎn)品硬度為HB270-330，因此機械加工要采用陶瓷刀具。

其金相組織為：基體由針狀和羽毛狀的貝氏體組織和回火馬氏體組成。該組織由鑄態(tài)直接獲得。碳化物小于5％，石墨組織為A型、B型、D型石墨組成，E型石墨小于30％。

本發(fā)明的實施例2，貝氏體缸套，其合金鑄鐵基體組織由針狀和羽毛狀的貝氏體組織和回火馬氏體構(gòu)成，其化學成分按重量百分數(shù)計為：

????????碳：3.1％；

????????硅：3.0％；

????????硫：0.08％；

????????錳：1.8％；

????????磷：0.45％；