[發明專利]原位合成Al3Ti顆粒表面增強鋁基復合氣缸套及其制備方法

無效

• 申請號: 201110121461.0
• 申請日: 2011-05-11
• 公開（公告）號: CN102205406A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 牛立斌;孫萬昌;楊小蘭
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: B22D17/22
• 分類號: B22D17/22;B22D19/16;C23C24/10;C22C21/00;F02F1/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王彩花

1.一種原位合成Al₃Ti顆粒表面增強鋁基復合氣缸套的制備方法，其特征在于，該方法通過下列步驟實現：

步驟一，加工鈦絲絲網預制體：

先將直徑為50μm~150μm的鈦絲編制成網孔規格為20目~100目的鈦絲絲網，然后根據氣缸套內表面待增強區的厚度、形狀和尺寸，選擇適當層數的鈦絲絲網，并將其進行裁剪、卷制或將其裁剪、疊放、卷制成圓筒狀的鈦絲絲網預制體，其中的鈦絲絲網預制體由1~3層鈦絲絲網加工而成；

步驟二，加工壓鑄氣缸套的鑄鐵模具：

根據氣缸套的形狀與尺寸，加工壓鑄氣缸套的鑄鐵模具；

步驟三，布置石墨紙和鈦絲絲網預制體：

先將石墨紙布置于壓鑄氣缸套的鑄鐵模具內，接著將步驟一中得到的鈦絲絲網預制體布置于石墨紙上，鈦絲絲網預制體在壓鑄氣缸套的鑄鐵模具內所處位置為氣缸套內表面待增強區在壓鑄氣缸套的鑄鐵模具內的位置，得到布置有鈦絲絲網預制體的壓鑄氣缸套的鑄鐵模具；

步驟四，熔煉氣缸套基體材料：

根據氣缸套基體材料材質的要求，確定鋁基材料的化學成分，并進行熔煉，得到熔融的氣缸套基體材料；

步驟五，壓鑄氣缸套半成品：

在澆注溫度為750℃~800℃、模具溫度為150℃~200℃、低壓射速度為0.2?m/s?~0.3m/s、高壓射速度2.0?m/s?~2.6m/s、低壓壓力為40?Mpa?~50Mpa、高壓壓力80Mpa~100Mpa的條件下，將熔融的氣缸套基體材料壓鑄到內布置有鈦絲絲網預制體的壓鑄氣缸套的鑄鐵模具中，然后冷卻至室溫，得到氣缸套半成品；

步驟六，激光熔覆原位合成鋁基復合氣缸套的Al₃Ti顆粒增強層：

在激光束直徑為2?mm?~3?mm、熔覆時采用氬氣保護、掃描速度3?mm·s^-1~4mm·s^-1的條件下利用激光對氣缸套半成品內表面待增強區進行熔化，然后將該氣缸套半成品自然冷卻至室溫，得到Al₃Ti顆粒增強的鋁基復合氣缸套半成品；

步驟七，熱處理：

將經步驟六加工而成的氣缸套半成品在500℃~550℃條件下放置10h～12h，接著在室溫下放置最少8h、然后在150℃~200℃條件下放置4?h～8h；

步驟八，機械加工和打磨處理：

對經步驟七加工而得的氣缸套半成品進行機械、打磨加工，得到最終的原位合成Al₃Ti顆粒表面增強鋁基復合氣缸套。

2.一種根據權利要求1所述的原位合成Al₃Ti顆粒表面增強鋁基復合氣缸套的制備方法所制得的氣缸套。