高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝的製作方法
2023-06-07 12:16:51 1
高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝，其特徵在於：該鑄造工藝由以下合金元素組成：C3.0～3.3％；Si2.1～2.4％；Mn0.8～1.1％；P0.1～0.2％；S0.02～0.08％；Ti0.35～0.45％；Sb0.2～0.4％；Cu0.8～1.1％；Cr0.25～0.35％；Fe90.62～92.38％。其製造工藝方法是：首先將Ti和Sb加工成合成顆粒為2-3mm備用；然後合金按比例配料熔煉，熔煉溫度達1550℃時按比例加入合成顆粒，顆粒加入後淨化6分鐘，然後進行兩次孕育，先將孕育劑在大包中孕育，再在澆注包中孕育；澆注溫度為1350℃～1320℃；澆注速度為2kg/s；冷卻強度為水冷120秒；毛坯出模後600℃左右時放入溶液中淬火，使缸套的金相組織轉變為下貝氏體。
【專利說明】高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及氣缸套鑄造工藝，具體涉及一種高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝。
【背景技術】
[0002]由於環境的日趨惡化，我國大部分地區特別北部、中西部地區，沙塵較大，堅硬微粒極易吸入發動機氣缸，產生磨料磨損，嚴重影響發動機的使用壽命。
[0003]氣缸是發動機核心零件，是氣體壓縮、燃燒膨脹的空間，是活塞運動導向的軌跡。燃燒過程中的最高瞬時溫度高達2200?2400°C，最高瞬時壓力高達12?14MPa，氣缸套的內壁直接受到高溫、高壓、熔粘的作用，如果氣缸再吸入微粒沙塵，使氣缸內壁在極端惡化的工作條件下又增加了磨料磨損，使發動機的使用壽命進一步的縮短。
[0004]氣缸套是發動機的重要摩擦副之一，其耐磨性直接影響到發動機的壽命、功率、燃油和機油的消耗。隨著發動機運動速度的不斷提高，其缸套、活塞、活塞環所承受的機械性能應力與熱應力愈來愈高，由此而造成的柴油機缸內摩擦副的磨損,特別是沙塵磨料磨損更為嚴重。
[0005]我國傳統的高磷鑄鐵、硼鑄鐵、低合金鑄鐵、釩鈦鑄鐵等材質氣缸套已適應不了目前高檔增壓發動機的需求了。其主要磨損形式有:磨粒磨損、熔著磨損、腐蝕磨損等。近年來隨著柴油機強化的不斷提高，其運動速度和爆發壓力均有了較大提高，所以，氣缸套的磨損問題也日益嚴重。因此，研製抗磨損型氣缸套是非常重要的。
【發明內容】
[0006]本發明提供一種西部高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝，採用該種氣缸套提高發動機使用性能，延長使用壽命，降低能源消耗，改善發動機尾氣排放質量，保護自然環境。
[0007]本發明的技術解決方案是該氣缸套中含有以下合金元素:C 3.0?3.3%;Si
2.1 ?2.4% ；Mn 0.8 ?1.1% ;P 0.1 ?0.2% ；S 0.02 ?0.08% ；Ti 0.35 ?0.45% ；Sb
0.2 ?0.4% ；Cu 0.8 ?1.1% ；Cr 0.25 ?0.35% ；Fe 90.62 ?92.38%。
[0008]本發明氣缸套製造工藝方法是:首先將Ti和Sb加工成合成顆粒為2_3mm備用；然後合金按比例配料熔煉，熔煉溫度達1550°C時按比例加入合成顆粒，顆粒加入後淨化6分鐘，然後進行兩次孕育，先將孕育劑在大包中孕育，再在澆注包中孕育；澆注溫度為1350°C?1320°C ;澆注速度為2kg/s ;冷卻強度為水冷120秒；毛坯出模後600°C左右時放入溶液中淬火，使缸套的金相組織轉變為下貝氏體。
[0009]本發明具有以下優點:①在鑄鐵溶液中加入Ti和Sb合成顆粒，顆粒彌散均勻，缸套的組織緻密，熱穩定性好，具有良好的儲油能力和優異的耐磨性能以及抗腐蝕能力；②Ti和Sb合成顆粒的方法流程簡單，成本低，易於實現產業化生產Ti和Sb是強烈石墨化兀素，具有細化石墨珠光體的作用，形成特別穩定的聞強度的含Ti和Sb的化合物，彌散均勻分散在鑄鐵缸套的基體中，增強耐磨性。④通過兩次孕育進一步細化金相組織，增強機械性能利用出模毛坯的餘熱淬火，使其轉變為下貝氏體組織，使發動機更進一部提高 其耐磨性，適應中西部沙塵較多的惡劣環境工作。
【具體實施方式】
[0010]例1:首先將Ti和Sb加工成合成顆粒為2-3mm備用；然後合金按比例配料熔煉，其中 C3.0%;Si 2.1 % ；Mn 0.8%；P 0.1%；S 0.02%；Cu 0.8%；Cr 0.25%；Fe 92.38%，熔煉溫度達1550°C時按比例加入合成顆粒，其中Ti 0.35%,Sb 0.2%，顆粒加入後淨化6分鐘，然後進行兩次孕育，先將孕育劑在大包中孕育，再在澆注包中孕育；澆注溫度為1350°C?13200C ;澆注速度為2kg/s ;冷卻強度為水冷120秒；毛坯出模後600°C左右時放入溶液中淬火，使缸套的金相組織轉變為下貝氏體。
[0011]例2:首先將Ti和Sb加工成合成顆粒為2-3mm備用；然後合金按比例配料熔煉，其Φ C3.3%；Si 2.4%；Mn 1.1%；P 0.2%；S 0.08%；Cu 1.l%；Cr 0.35%；Fe 90.62%，熔煉溫度達1550°C時按比例加入合成顆粒，其中Ti 0.45%,Sb 0.4%，顆粒加入後淨化6分鐘，然後進行兩次孕育，先將孕育劑在大包中孕育，再在澆注包中孕育；澆注溫度為1350°C?13200C ;澆注速度為2kg/s ;冷卻強度為水冷120秒；毛坯出模後600°C左右時放入溶液中淬火，使缸套的金相組織轉變為下貝氏體。
[0012]例3:首先將Ti和Sb加工成合成顆粒為2_3mm備用；然後合金按比例配料熔煉，其中 C3.15% ；Si 2.25% ；Mn 0.95% ；P 0.15% ；S 0.05% ； Cu 0.95% ；Cr 0.3% ；Fe91.5%，熔煉溫度達1550°C時按比例加入合成顆粒，其中Ti 0.4%, Sb 0.3%，顆粒加入後淨化6分鐘，然後進行兩次孕育，先將孕育劑在大包中孕育，再在澆注包中孕育；澆注溫度為1350°C?1320°C ;澆注速度為2kg/s ;冷卻強度為水冷120秒；毛坯出模後600°C左右時放入溶液中淬火，使缸套的金相組織轉變為下貝氏體。
[0013]在HT300鑄鐵材質的溶液中引入Ti和Sb合成顆粒形成的氣缸套，抗拉強度大於300MPa，硬度大於 3IOHB。
【權利要求】
1.高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝，其特徵在於:該鑄造工藝由以下合金元素組成:c.3.0 ?3.3 % ;Si 2.1 ?2.4 % ;Mn 0.8 ?1.1 % ;P 0.1 ?0.2 % ;S 0.02 ?0.08 % ；Ti.0.35 ?0.45%;Sb 0.2?0.4%;Cu 0.8?l.l%;Cr 0.25 ?0.35% ;Fe 90.62 ?92.38%。其製造工藝方法是:首先將Ti和Sb加工成合成顆粒為2-3mm備用；然後合金按比例配料熔煉，熔煉溫度達1550°C時按比例加入合成顆粒，顆粒加入後淨化6分鐘，然後進行兩次孕育，先將孕育劑在大包中孕育，再在澆注包中孕育；澆注溫度為1350°C?1320°C ;澆注速度為2kg/s ;冷卻強度為水冷120秒；毛坯出模後600°C左右時放入溶液中淬火，使缸套的金相組織轉變為下貝氏體。
【文檔編號】C22C33/08GK103567398SQ201210262273
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月24日 優先權日:2012年7月24日
【發明者】韋波 申請人:韋波