[發明專利]一種汽車發動機內置缸套及其粉末冶金制備方法

在審

• 申請號: 201510533877.1
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105110796A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 劉莉;王爽;邱晶;劉曉東;黃明明
• 申請（專利權）人: 蘇州萊特復合材料有限公司
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;C04B35/622
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，尤其涉及一種汽車發動機內置缸套及其粉末冶金制備方法。

背景技術

氣車內燃機缸套的工作環境十分惡劣，造成磨損的原因也很多。通常由于構造原因允許有正常的磨損，但使用和維修不當，就會造成非正常磨損。

其中構造原因引起的磨損主要成因如下：（1）潤滑條件不好，使氣缸套上部磨損嚴重。氣缸套上部鄰近燃燒室，溫度很高，潤滑條件很差。新鮮空氣和未蒸發的燃料沖刷和稀釋，加劇了上部條件的惡化，使氣缸上都處于干摩擦或半干摩擦狀態，這是造成氣缸上部磨損嚴重的原因。（2）上部承受壓力大，使氣缸磨損呈上重下輕。活塞環在自身彈力和背壓的作用下緊壓在缸壁上，正壓力越大，潤滑油膜形成和保持越困難，機械磨損加劇。在作功行程中，隨著活塞下行，正壓力逐漸降低，因而氣缸磨損呈上重下輕。（3）礦物酸和有機酸使氣缸表面腐蝕剝落。氣缸內可燃混合氣燃燒后，產生水蒸氣和酸性氧化物，它們溶于水中生成礦物酸，加上燃燒中生成的有機酸，對氣缸表面產生腐蝕作用，腐蝕物在摩擦中逐步被活塞環刮掉，造成氣缸套變形。（4）進入機械雜質，使氣缸中部磨損加劇。空氣中的灰塵、潤滑油中的雜質等，進入活塞和缸壁間造成磨料磨損。灰塵或雜質隨活塞在氣缸中往復運動時，由于在氣缸中部位置的運動速度最大，故加劇了氣缸中部的磨損。

此外，還有因使用不當引起的磨損、維修不當引起的磨損。

發明內容

本發明解決的技術問題：為了獲得一種耐磨性強、耐高溫的汽車內燃機缸套，本發明提供了一種汽車發動機內置缸套及其粉末冶金制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種汽車發動機內置缸套，由以下原料按重量份數配比制成：碳化硅14~37份、氮化硅13~32份、二氧化硅11~26份、硅酸鋯8~17份、氧化鋯4~17份、納米氧化銅7~17份、納米石墨烯粉末9~19份、納米硅酸鋁3~11份、納米氧化鎂7~13份、分散劑5~18份、水18~35份。

作為本發明的一種優選方案，所述汽車發動機內置缸套由以下原料按重量份數配比制成：碳化硅33份、氮化硅28份、二氧化硅22份、硅酸鋯14份、氧化鋯12份、納米氧化銅13份、納米石墨烯粉末15份、納米硅酸鋁7份、納米氧化鎂11份、分散劑15份、水30份。

一種汽車發動機內置缸套的粉末冶金制備方法，包含以下步驟：

（1）將碳化硅、氮化硅和二氧化硅細粉加入球磨機中，研磨過程中按質量比1~1.4:1.2~1.5加入水，充分混合后加入分散劑，繼續球磨3.5~5.5小時；

（2）將步驟（1）制得的混合物進行干燥，噴霧制粒；

（3）將步驟（2）獲得的粉末混合物、硅酸鋯、氧化鋯、納米氧化銅、納米石墨烯粉末、納米硅酸鋁及納米氧化鎂置于混料裝置內，利用壓力為1.2~1.9MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，9~17分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合；

（4）將步驟（3）獲得的原料混合物等靜壓成型，制成坯體；

（5）高溫燒結步驟（4）獲得的坯體，燒結溫度為1430~1670℃，燒結時間為3.5~6小時。

作為本發明的一種優選技術方案，步驟（1）中將碳化硅、氮化硅和二氧化硅細粉加入球磨機中，研磨過程中按質量比1.2:1.5加入水，充分混合后加入分散劑，繼續球磨5小時。

作為本發明的一種優選技術方案，步驟（3）中將步驟（2）獲得的粉末混合物、硅酸鋯、氧化鋯、納米氧化銅、納米石墨烯粉末、納米硅酸鋁及納米氧化鎂置于混料裝置內，利用壓力為1.6MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，15分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合。

作為本發明的一種優選技術方案，步驟（5）高溫燒結步驟（4）獲得的坯體，燒結溫度為1540℃，燒結時間為5小時。

有益效果

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

（1）本發明所述的汽車發動機內置缸套適用于大負荷發動機和鋁合金缸體發動機，耐磨性強、耐高溫，且散熱性良好；

（2）本發明所述的汽車發動機內置缸套剛性好，韌性強、致密性強，且安裝方便；

（3）本發明所述的汽車發動機內置缸套的粉末冶金制備方法工藝流程簡單，縮短時間、耗能少，不易造成環境污染。

具體實施方式

實施例1