[發(fā)明專利]一種表面合金化氣缸套及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310678303.4
• 申請(qǐng)日: 2013-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN103667869A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張亮亮;秦小才;劉永峰;李紅杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南省中原內(nèi)配股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C37/10
• 分類號(hào): C22C37/10;C22C33/08;C21D5/00;F16J10/04
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 楊海霞;時(shí)立新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氣缸套技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種表面合金化氣缸套及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

目前氣缸套材質(zhì)多為普通灰鑄鐵或合金鑄鐵，該類氣缸套主要依靠降低碳當(dāng)量和合金強(qiáng)化來滿足強(qiáng)度及耐磨性的要求。強(qiáng)度及耐磨性如果較差，容易因早期磨損而導(dǎo)致失效，不能滿足大功率機(jī)器對(duì)氣缸套強(qiáng)度及耐磨性的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種表面合金化氣缸套及其生產(chǎn)方法，該氣缸套具有較好的抗拉強(qiáng)度和硬度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種表面合金化氣缸套，以重量百分比計(jì)，其材料化學(xué)組成為：

碳（C）2.7～3.2%、硅（Si）1.3～2.3%、0＜磷（P）＜0.1%、0＜硫（S）＜0.08%、錳（Mn）0.3～0.5%、鎳（Ni）0.7～1.3%、鉬（Mo）0.7～1.1%，余量為Fe。

上述表面合金化氣缸套的生產(chǎn)方法，其包括如下步驟：

1）熔煉：按比例配制原料，然后在中頻感應(yīng)電爐中熔煉成鐵水，熔煉溫度為1490～1550℃；出鐵水時(shí)采用順流孕育方式（一次孕育）加入占鐵水重量0.5～0.6%、由碳化硅陶瓷粉末和硅鐵孕育劑組成的混合物；

2）澆鑄：采用水冷金屬型離心鑄造常規(guī)工藝（定量法）生產(chǎn)氣缸套鑄件，澆鑄溫度1450～1490℃，包底孕育（二次孕育）時(shí)加入占鐵水重量0.1～0.2%、由碳化硅陶瓷粉末和硅鍶孕育劑組成的混合物；控制鑄件出模溫度不低于850℃；

3）鑄件出模后采用隧道式風(fēng)冷爐冷至460～480℃，然后轉(zhuǎn)入階梯式隧道爐（七段式保溫、每30℃一段）中緩冷1～2h使溫度降至250～270℃，出爐后經(jīng)空冷再進(jìn)行粗加工，粗加工后在460～500℃保溫2～3h進(jìn)行回火處理，回火后進(jìn)行精加工即得。

具體的，步驟1）所述混合物中碳化硅陶瓷粉末與硅鐵孕育劑的重量比為1:3.5～4.0；步驟2）所述混合物中碳化硅陶瓷粉末與硅鍶孕育劑的重量比為1:3.5～4.0。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

缸套毛坯在離心鑄造過程中加入碳化硅陶瓷粉末，在離心力作用下使得密度較小的陶瓷粉末富集于缸套內(nèi)壁，從而使缸套內(nèi)壁形成組織為貝氏體+少量殘余奧氏體+高密度陶瓷粉末（彌散分布）的混合硬化層，該混合硬化層厚0.01－0.02mm，整體抗拉強(qiáng)度達(dá)到350MPa以上，硬度大于280HB。相對(duì)于傳統(tǒng)灰鑄鐵材質(zhì)氣缸套，本發(fā)明氣缸套具有強(qiáng)度高、耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述氣缸套內(nèi)壁放大100倍的金相組織；

圖2為本發(fā)明所述氣缸套內(nèi)壁放大500倍的金相組織。

具體實(shí)施方式

以下通過優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。

下述實(shí)施例中，所用的碳化硅陶瓷粉末形狀近似為球形，粒度100～270目。碳化硅陶瓷粉末的加入量（T）依據(jù)：T=氣缸套內(nèi)壁的表面積×碳化硅陶瓷的密度×氣缸套的質(zhì)量。

一次孕育所用的硅鐵孕育劑為購自寧夏鑄峰特殊合金有限公司生產(chǎn)的粒度為1－3mm的75硅鐵孕育劑。二次孕育所用的硅鍶孕育劑為購自寧夏鑄峰特殊合金有限公司生產(chǎn)的粒度為0.3－0.4mm的硅鍶孕育劑。

實(shí)施例1

一種表面合金化氣缸套，以重量百分比計(jì)，其材料化學(xué)組成為：