[發明專利]一種鋼質缸套的制備方法及鋼質缸套

在審

• 申請號: 202110731566.1
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113441703A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 李志杰;齊少豹;田紅霞;王作峰;祁同暉
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: B22D19/16
• 分類號: B22D19/16;C25D11/06;C25D21/12;C25D21/18;F02F1/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 文小莉;劉芳

本發明提供一種鋼質缸套的制備方法及鋼質缸套，制備方法包括：提供鋼制材料制成的缸套本體；在所述缸套本體的內壁上形成鋁層，制得鋁層鋼質缸套；將所述鋁層鋼質缸套的內壁沿著所述鋁層鋼質缸套的軸向劃分為邊界潤滑區、混合潤滑區及動壓潤滑區，所述混合潤滑區位于所述邊界潤滑區和所述動壓潤滑區之間；對所述邊界潤滑區、所述混合潤滑區及所述動壓潤滑區分別進行氧化處理，形成所述鋼質缸套。本發明提供的鋼質缸套及其制備方法，用于解決現有技術中采用鑄鐵缸套存在的耐磨性能和隔熱性能低的問題。

技術領域

本發明涉及發動機配件技術領域，尤其涉及一種鋼質缸套的制備方法及鋼質缸套。

背景技術

缸套作為汽車發動機的主要配件之一，缸套的性能直接影響著發動機的動力性、可靠性、排放、噪音等技術要求，內燃機活塞的往復運動的主要結構在缸套內運動，缸套表面經常會受到活塞、活塞環的往復摩擦以及高溫燃氣的沖擊，當缸套磨損嚴重時在氣缸內壁容易產生拉缸、拉毛或咬死等現象，進而導致缸套失效。

隨著發動機載荷的增大，鑄鐵缸套的力學性能要求越來越高。從批量生產和耐磨的角度出發，缸套常采用離心鑄造鑄鐵生產毛坯，然后對毛坯進行加工，在缸套表面形成用于存儲潤滑油的凹槽，用于滿足耐磨的需求。對于缸套的冷卻需求，常將缸套的外側與水接觸達到冷卻的目的。由于鑄鐵缸套的材料中碳含量較高，且碳以石墨的形式存在，作為良好導熱能力的石墨在冷卻水的作用下可以達到冷卻的效果，但久而久之缸套內的熱量會隨著冷卻水而散失。

為了提高缸套的力學性能和耐磨能力，常對鑄鐵缸套加入大量合金，這樣造成缸套的鑄造難度加大、成本增加、珩磨難度增大，最終導致成品率嚴重降低，并難以滿足發動機對于缸套耐磨性能和隔熱性能的要求。

發明內容

本發明提供了一種鋼質缸套的制備方法及鋼質缸套，用于解決現有技術中采用鑄鐵缸套存在的耐磨性能和隔熱性能低的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種鋼質缸套的制備方法，所述制備方法包括：

提供鋼制材料制成的缸套本體；

在所述缸套本體的內壁上形成鋁層，制得鋁層鋼質缸套；

將所述鋁層鋼質缸套的內壁沿著所述鋁層鋼質缸套的軸向劃分為邊界潤滑區、混合潤滑區及動壓潤滑區，所述混合潤滑區位于所述邊界潤滑區和所述動壓潤滑區之間；

對所述邊界潤滑區、所述混合潤滑區及所述動壓潤滑區分別進行氧化處理，形成所述鋼質缸套。

在一種可能的實施方式中，所述對所述邊界潤滑區、所述混合潤滑區進行氧化處理，包括：

將第一輔助陰極工裝安裝在所述鋁層鋼質缸套的頂端，且所述第一輔助陰極工裝的頂端具有頂蓋，所述頂蓋上設有第一進液口，所述第一輔助陰極工裝的底端具有底蓋，所述底蓋上開設有第一出液口，所述鋁層鋼質缸套與所述第一輔助陰極工裝之間還分別設有第一絕緣件和第二絕緣件，且所述鋁層鋼質缸套與所述第一輔助陰極工裝、所述第一絕緣件、所述第二絕緣件圍成第一容納腔；

啟動電解液輸送循環泵，并開啟第一開關，向所述第一進液口中通入第一電解液，且所述鋁層鋼質缸套電連接陽極，所述第一輔助陰極工裝電連接陰極，所述第一電解液對所述邊界潤滑區、所述混合潤滑區進行等離子電解氧化，以使所述邊界潤滑區、所述混合潤滑區上的所述鋁層氧化為第一氧化鋁層。

在一種可能的實施方式中，所述對所述動壓潤滑區分別進行氧化處理，包括：

將第二輔助陰極工裝安裝在所述鋁層鋼質缸套的底端，且所述第二輔助陰極工裝的頂端具有頂蓋，所述頂蓋上設有第二進液口，所述第二輔助陰極工裝的底端具有底蓋，所述底蓋上開設有第二出液口，所述鋁層鋼質缸套與所述第二輔助陰極工裝之間還分別設有第一絕緣件和第二絕緣件，且所述鋁層鋼質缸套與所述第二輔助陰極工裝、所述第一絕緣件、所述第二絕緣件圍成第二容納腔；