[發(fā)明專利]船舶發(fā)動機(jī)滲陶氣缸套的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610015281.7
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105543805B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王明泉;劉久萬;高金剛;曾慧敏;張加中;戚娟娟
• 申請（專利權(quán)）人: 洪澤縣華晨機(jī)械有限公司
• 主分類號: C23C16/34
• 分類號: C23C16/34;C23C16/44
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標(biāo)事務(wù)所32110
• 代理人: 韓曉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣缸套，具體涉及船舶發(fā)動機(jī)滲陶氣缸套的制造方法。

背景技術(shù)

目前，船舶發(fā)動機(jī)氣缸套主要存在兩個問題：一是內(nèi)孔硬度較低，不夠耐磨，缸套使用壽命短，難以滿足船舶發(fā)動機(jī)特別是遠(yuǎn)洋船舶發(fā)動機(jī)的需求；二是船用發(fā)動機(jī)長時間在海洋環(huán)境中運行，零件容易被穴蝕，缸套耐穴蝕性能較差。如果通過加入鉬等貴重稀有金屬改善氣缸套整體材質(zhì)的方法來增加表面硬度，勢必造成不必要的浪費和氣缸套成本的增加，因此應(yīng)該通過對氣缸套表面處理來達(dá)到提高硬度、防止穴蝕、延長使用壽命。現(xiàn)有對氣缸套表面處理的方法有氮化、等溫淬火、表面淬火、表面磷化等方法，這些處理方法普遍存在著表面不夠穩(wěn)定、易剝落、變形較大等缺陷，效果不是十分理想。先進(jìn)的低溫等離子體化學(xué)氣相沉積滲陶技術(shù)在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用僅局限于活塞環(huán)方面，而發(fā)動機(jī)氣缸摩擦副恰恰需要很好的配副性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種船舶發(fā)動機(jī)滲陶氣缸套的制造方法，以提高氣缸套內(nèi)表面硬度及耐磨性能，改善內(nèi)表面潤滑性能，增強氣缸套外表面綜合機(jī)械性能及抗穴蝕性能，延長氣缸套及船舶發(fā)動機(jī)使用壽命，降低燃機(jī)油消耗，減少尾氣排放，保護(hù)自然環(huán)境。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：該船舶發(fā)動機(jī)滲陶氣缸套的制造流程是：熔煉—澆鑄—粗鏜—粗車—粗珩磨—修車—精車—珩磨—滲陶，其中滲陶流程為：清除污垢—裝爐抽真空預(yù)熱—通氮氣上高頻—通硅烷調(diào)整參數(shù)—通硼烷再調(diào)整比例—穩(wěn)定滲陶—逆向卸載調(diào)正，滲陶的具體步驟如下：

（1）清除污垢：用汽油或丙酮將氣缸套清洗干凈，然后自然風(fēng)干或者熱風(fēng)吹干；

（2）裝爐抽真空預(yù)熱：將氣缸套放入滲陶爐中，開控制柜電源，開冷卻水泵0.8~1MPa，開旋片泵；真空降到40Pa開啟加熱電源，電流2A；真空到20Pa將加熱電流升到4A，真空穩(wěn)定后將加熱電流升到6A；加熱板溫度升到100℃時，開啟羅茲泵；加熱板溫度升到160℃時，開高頻柜電源，確認(rèn)冷卻系統(tǒng)沒問題，開啟燈絲電源，燈絲預(yù)熱10~20分鐘后，溫度在160℃以上，真空穩(wěn)定在12Pa以下，進(jìn)反應(yīng)氣體；

（3）通氮氣上高頻：氮氣氣瓶的供氣管開到0.2MPa，進(jìn)氮氣，真空穩(wěn)定到20Pa，高壓開關(guān)打開，陽極電壓逐漸開到0.6~0.8KV起輝光為止，濺射10分鐘以上；

（4）通硅烷調(diào)整參數(shù)：硅烷氣瓶的供氣管開到0.2MPa，真空穩(wěn)定到23Pa，高頻陽極電壓慢慢升到1.8~2KV；

（5）通硼烷再調(diào)整比例：硼烷氣瓶的供氣管開到0.2MPa，真空穩(wěn)定到32Pa，高頻陽極電壓慢慢升到3KV；

（6）穩(wěn)定滲陶：加熱溫度200℃時，將加熱電流降到4A，保持溫度200℃、真空32Pa，高頻4小時，期間真空維持不超過32Pa，小幅度降低時用氮氣補充；

（7）逆向卸載調(diào)正：滲陶結(jié)束，先關(guān)硅烷總閥，硅烷分壓到0.1MPa時關(guān)硼烷總閥，硼烷針閥打開，把真空維持在30~32Pa，硼烷分壓到0.1MPa時關(guān)氮氣總閥，關(guān)硼烷針閥，加熱電流關(guān)到2A，氮氣分壓為0時，關(guān)硼烷針閥和氮氣針閥；

關(guān)掉加熱電源，繼續(xù)開旋片泵10分鐘后，先把氣閥關(guān)閉然后關(guān)掉旋片泵；10～20分鐘后，關(guān)掉高頻柜和控制柜總電源，冷卻水水泵關(guān)掉，4小時后出爐。

本發(fā)明的效果是：船舶發(fā)動機(jī)滲陶氣缸套內(nèi)表滲陶層堅固、耐磨、減磨、耐高溫，氣缸套變形小，尺寸穩(wěn)定，燃機(jī)油消耗低，抗穴蝕，使用壽命長，滿足遠(yuǎn)洋船舶對發(fā)動機(jī)氣缸套性能的需求。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)解決方案，這些實施例不能理解為是對技術(shù)方案的限制。

實施例1：依以下步驟制造船舶發(fā)動機(jī)滲陶氣缸套

（1）清除污垢：用汽油或丙酮將氣缸套清洗干凈，然后自然風(fēng)干或者熱風(fēng)吹干；

（2）裝爐抽真空預(yù)熱：將氣缸套放入滲陶爐中，開控制柜電源，開冷卻水泵0.8MPa，開旋片泵；真空降到40Pa開啟加熱電源，電流2A；真空到20Pa將加熱電流升到4A，真空穩(wěn)定后將加熱電流升到6A；加熱板溫度升到100℃時，開啟羅茲泵；加熱板溫度升到160℃時，開高頻柜電源，確認(rèn)冷卻系統(tǒng)沒問題，開啟燈絲電源，燈絲預(yù)熱10~20分鐘后，溫度在160℃以上，真空穩(wěn)定在12Pa以下，進(jìn)反應(yīng)氣體；

（3）通氮氣上高頻：氮氣氣瓶的供氣管開到0.2MPa，進(jìn)氮氣，真空穩(wěn)定到20Pa，高壓開關(guān)打開，陽極電壓逐漸開到0.6KV起輝光為止，濺射10分鐘以上；

（4）通硅烷調(diào)整參數(shù)：硅烷氣瓶的供氣管開到0.2MPa，真空穩(wěn)定到23Pa，高頻陽極電壓慢慢升到1.8KV；