[發明專利]一種發動機缸蓋及其制備方法

有效

• 申請號: 202110604830.5
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113337686B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 趙俊平;牛恩來;康明;陳功軍;殷世福;喻平
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: C21D1/28
• 分類號: C21D1/28;C21D9/00;C21D5/00
• 代理公司: 湖北竟弘律師事務所 42230
• 代理人: 張雯俐

本申請涉及一種發動機缸蓋及其制備方法，該制備方法包括如下步驟：(1)正火處理：將合金材料澆鑄而成的發動機缸蓋毛坯加熱至850℃～950℃，并保溫1.5h～2.5h；再進行風冷，冷卻至≤230℃后停止風冷，最后冷卻至室溫；(2)回火處理：將經正火處理后的發動機缸蓋毛坯放入爐中進行回火處理，回火溫度為550℃～650℃，回火時間為2～3h；(3)完成回火處理后，依次進行噴丸和機加工處理，得到發動機缸蓋。本申請可以提高合金材料澆鑄的發動機缸蓋強度，進而提高熱疲勞壽命。

技術領域

本申請涉及汽車制造行業內發動機關鍵零部件技術領域，特別涉及一種發動機缸蓋及其制備方法。

背景技術

發動機缸蓋為汽車發動機的關鍵零部件，在運行過程中，缸蓋承受較高的爆壓和熱沖擊，因此，相關的技術要求發動機缸蓋具備較好的導熱性和熱疲勞性能。

當前發動機缸蓋制造常用的合金材料有灰鐵和蠕墨鑄鐵。

采用灰鐵材料，是因為其具備較好的鑄造性、導熱性、吸震性、潤滑性。然而隨著發動功率及爆壓的增加，發動機氣缸蓋表面承受較大的壓力，尤其是缸蓋鼻梁區位置壓力更為突出。在臺架試驗過程中經常出現局部開裂的情況，像HT300材質的發動機缸蓋，其熱疲勞壽命僅為210次，已經無法滿足現今的技術要求。

采用蠕墨鑄鐵，是因為其含有較多的合金元素Cr、Mo、Sn等，像RuT450的基體強度高達450MPa，是現今大馬力發動機缸蓋的首選材料，具有很好的輕量化效果，可以滿足節能減排要求。

但是由于蠕鐵中添加了較多的合金元素，導致蠕鐵的導熱性變差，此外由于蠕墨鑄鐵缸蓋輕量化設計比較突出，缸蓋鼻梁區厚度較薄，實際生產中發現蠕墨鑄鐵缸蓋的熱疲勞壽命較低，RuT450材質的僅為300次，限制了蠕墨鑄鐵缸蓋的輕量化設計空間。

由于缸蓋熱疲勞壽命與材料強度正相關。因此，如何提高合金材料澆鑄的發動機缸蓋強度，進而提高熱疲勞壽命，成為了現階段亟需解決的問題。

發明內容

本申請實施例提供一種發動機缸蓋及其制備方法，可以提高合金材料澆鑄的發動機缸蓋強度，進而提高熱疲勞壽命。

本申請提供的技術方案具體如下：

第一方面，提供一種發動機缸蓋的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

(1)正火處理：將合金材料澆鑄而成的發動機缸蓋毛坯加熱至850℃～950℃，并保溫1.5h～2.5h；再進行風冷，冷卻至≤230℃后停止風冷，最后冷卻至室溫；

(2)回火處理：將經正火處理后的發動機缸蓋毛坯放入爐中進行回火處理，回火溫度為550℃～650℃，回火時間為2～3h；

(3)完成回火處理后，依次進行噴丸和機加工處理，得到發動機缸蓋。

作為上述技術方案的優選，所述合金材料采用HT300或RuT450。

作為上述技術方案的優選，在步驟(1)中，保溫溫度為890℃。

作為上述技術方案的優選，在步驟(1)中，風冷速度為45℃/min～100℃/min。

作為上述技術方案的優選，風冷速度為90℃/min。

作為上述技術方案的優選，在步驟(1)中，對HT300發動機缸蓋毛坯的火力面和背面同時吹風冷卻。

作為上述技術方案的優選，在步驟(1)中，保溫時間為2h。

作為上述技術方案的優選，在步驟(2)中，回火溫度為620℃。

作為上述技術方案的優選，在步驟(2)中，回火時間為3h。

第二方面，提供一種發動機缸蓋，采用如上任一所述的發動機缸蓋的制備方法制備得到。