[發明專利]自生混合顆粒增強鋁合金缸套及其制備方法

無效

• 申請號: 201110289810.X
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102358928A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 劉昌明;呂循佳;李婧
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;B22D13/04;F02F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種自生混合顆粒增強鋁缸套，其特征在于：所述缸套中含有大量的初生 Al₃Ni和初晶Si顆粒，缸套內混合顆粒總體積分數為15-50％；初生Al₃Ni和 初晶硅Si的相對體積百分含量分別為60％-80％和20％-40％。

2.一種權利要求1所述的自生混合顆粒增強鋁缸套，其特征在于：所述缸套基 體材料為鋁或鋁基合金。

3.一種權利要求1所述的自生混合顆粒增強鋁缸套的鑄件毛坯，其特征在于： 所述缸套的鑄件毛坯在徑向方向上由外層顆粒增強層(1)、中間基體層(2) 以及內層的初晶硅顆粒層(3)三層構成，所述的三層之間通過冶金的方式進 行結合。

4.一種權利要求3所述的自生混合顆粒增強鋁缸套的鑄件毛坯的制造方法，包 括液態復合材料的熔制和離心鑄造，其特征在于：缸套基體材料選用Al，并 在液態Al合金中加入Ni、Si形成Al-Si-Ni合金，其中，Si含量為17～25wt％， Ni含量為8～15wt％，以及少量的Cu、Ti、Mg，其余為Al。在離心鑄造凝固 過程中形成初生Al₃Ni和初晶Si混合顆粒。離心鑄造過程中，轉速為 1000-5000rpm，澆注溫度為700-950℃，模具預熱溫度為250-500℃。

5.一種權利要求3所述的自生混合顆粒增強鋁缸套的鑄件毛坯的機械加工方 法，其特征在于：對離心鑄造制備的缸套鑄件毛坯按缸套幾何尺寸要求進行 車削加工，內孔加工量為1-6mm，以去除鑄件毛坯中中間基體層(2)以及 內層的初晶Si顆粒層(3)，從而在顆粒增強層(1)中獲得含有初生Al₃Ni 和初晶Si混合顆粒的缸套，在缸套內表面暴露出鑄件外層顆粒增強層(1) 中的初生Al₃Ni和初晶Si混合顆粒，得到缸套耐磨表面。

6.一種權利要求1和5所述的自生混合顆粒增強鋁缸套與鋁缸體的組合成形方 法，其特征在于：在壓力鑄造鋁合金缸體時將機加工后的自生混合顆粒增強 鋁缸套鑲鑄在鋁缸體中，鋁缸套與鋁缸體通過壓力鑄造得到它們的組合成形 體，結合處為冶金結合。

7.一種權利要求6所述的顆粒增強內燃機鋁缸套與鋁合金缸體的組合成形體的 機械加工方法，其特征在于：對組合成形體按幾何尺寸要求進行機械加工， 對組合成形體的缸套內表面進行粗車、精車，車削加工厚度為0.5-2.0mm， 然后珩磨、拋光處理，最后裝配活塞、活塞環及其它零件，得到全鋁合金發 動機。