[發(fā)明專利]一種鋁硅鈦合金氣缸套及其加工工藝

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810609847.8
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108690925A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱斌;江城;楊俊
• 申請（專利權(quán)）人: 中原內(nèi)配集團安徽有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C21/00;C22F1/043;C22F1/04;C23C8/36;B23P15/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發(fā)明公開了一種鋁硅鈦合金氣缸套及其加工工藝，該氣缸套組成成分為：Si:3?8％，Ti:3?8％，C:0.01?0.03％，Ni:2?4％，Cr:0.5?1.5％，Sr:0.1?0.3％，Mn:0.6?1％，Ca:0.4?0.9％，S：0.01?0.03％，其余為鋁；制作的氣缸套的疲勞壽命提高了2.5倍，顯微硬度提高25％、耐磨性提高60％、耐腐蝕性提高50％，提高了氣缸套的機械性能，改善了易發(fā)生的穴蝕、腐蝕、疲勞開裂等問題，延長了氣缸套的使用壽命，減少了工藝裝備的投入，降低了制造成本，縮短了加工周期，節(jié)能環(huán)保，對金屬表面進行無切削量的加工，使氣缸套的精度大幅度提高，Ra值≤小于等于0.1。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁硅鈦合金氣缸套及其加工工藝。

背景技術(shù)

氣缸套與缸蓋和活塞共同構(gòu)成氣缸的工作空間，是活塞往復(fù)運動的導(dǎo)程，其外有冷卻水冷卻，承受著機械破壞和腐蝕破壞。

現(xiàn)有的氣缸套一般采用含磷或含硼的耐磨合金鑄鐵或無縫冷拔鋼管作為材料來生產(chǎn)加工，其加工工藝復(fù)雜并存在諸多不足：

(1)、工序繁多，需動用多種機械設(shè)備，如車床、鏜床、內(nèi)圓磨、外圓磨及珩磨機，因此生產(chǎn)周期長、制造成本高；

(2)、鑄鐵類或結(jié)構(gòu)鋼等材料的耐腐蝕性能差，與冷卻介質(zhì)表層極易腐蝕疲勞開裂，故使用壽命短；

(3)、為提高耐磨性能，缸套內(nèi)表面一般進行鍍鉻(松孔鍍鉻、貯油網(wǎng)點鍍鉻等),氮化或磷化等處理后通過磨削手段來降低表面粗糙度。這些鍍層或氮化層很薄，特別是氮化層只有0.02～0.15mm，磨削加工后耐磨層容易被部分去除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋁硅鈦合金氣缸套及其加工工藝，使得氣缸體的性能大幅度提高，同時還提供了氣缸套的加工工藝，工藝簡單，設(shè)備投入少，降低了制造成本，縮短了加工周期。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種鋁硅鈦合金氣缸套，該氣缸套組成成分為：Si:3-8％，Ti:3-8％，C:0.01-0.03％，Ni:2-4％，Cr:0.5-1.5％，Sr:0.1-0.3％，Mn:0.6-1％，Ca:0.4-0.9％，S：0.01-0.03％，其余為鋁。

一種鋁硅鈦合金氣缸套的加工工藝，具體包括以下步驟：

S1、按氣缸套組成成分質(zhì)量百分比進行配料；

S2、在模具內(nèi)均勻噴散涂料，待涂料干燥后，將模具移至氮氣保護室；

S3、將步驟S1中的配料倒入中頻感應(yīng)電爐中進行熔煉，熔融狀態(tài)鋁硅鈦合金出爐溫度為700-750℃；將熔融狀態(tài)鋁硅鈦合金倒入模具中，采用離心鑄造的方式鑄造成氣缸套毛坯；

S4、通過數(shù)控車床對S3中得到的氣缸套毛坯的外圓、內(nèi)孔進行粗車，各留余量0.5-0.8mm；

S5、將S4得到的氣缸套毛坯在真空裝置中去應(yīng)力退火，保溫，冷卻方式為油冷；

S6、通過高精度數(shù)控車床對S5得到的氣缸套毛坯的內(nèi)孔進行精車；

S7、將S6得到的氣缸套毛坯在真空等離子滲氮爐中進行等離子氮化，保溫4h；

S8、對S7得到的氣缸套毛坯的內(nèi)孔表面進行能量加工，使表面粗糙度達到Ra值≤0.1；

S9、對S8得到的氣缸套毛坯的外圓進行精車，且對S8得到的氣缸套毛坯的表面進行能量加工，切削速度90-110mm/min，進給量0.1-0.25mm/r，即得到鋁硅鈦合金氣缸套。

進一步，步驟S5所述的退火溫度為250-300℃；保溫時間為120-240min。