一種adi氣缸套的生產方法
2023-04-27 22:01:01
專利名稱：一種adi氣缸套的生產方法
技術領域：
本發明涉及金屬材料類，特別涉及ー種ADI (等溫淬火球鐵)增壓發動機氣缸套及生產技術領域。
背景技術：
在現有技術中，發動機氣缸套採用硼鑄鐵、硼銅鑄鐵、鉻鉬銅鑄鐵、高磷合金鑄鐵、 高磷鑄鐵、高含量鉻鉬鎳鑄鐵、鉻鉬銅硼合金鑄鐵等製造。氣缸套套體內表面硬化處理採用軟氮化、雷射、表面高頻淬火、鍍鉻等熱處理工藝，或本體內表面(硬度HB207 360)設有平臺珩磨網紋或軟氮化(其化合層僅0. 030mm)後平臺珩磨網紋，當表面硬化層被磨掉後，則不圓整的基體組織硬度為HB207-360的氣缸套內壁將不敵高溫高壓燃氣的衝刷及雜質的磨損而迅速發生端磨的不良後果。潤滑油竄入燃燒室，介入燃燒是形成冒藍煙、黑煙的根源。 這樣排放指標不良，嚴重影響了環境，還造成能源的浪費。目前服役的材料硼鑄鐵、硼銅鑄鐵、鉻鉬銅鑄鐵、高磷合金鑄鐵、高磷鑄鐵、高含量鉻鉬鎳鑄鐵、鉻鉬銅硼合金鑄鐵的疲勞性能和耐磨性已不能滿足高強化發動機服役的要求。
發明內容
本發明目的在於提供ー種ADI增壓發動機氣缸套的生產方法，以解決目前服役的材料硼鑄鐵、硼銅鑄鐵、鉻鉬銅鑄鐵、高磷合金鑄鐵、高磷鑄鐵、高含量鉻鉬鎳鑄鐵、鉻鉬銅硼合金鑄鐵的疲勞性能和耐磨性已不能滿足高強化發動機服役之要求的問題。本發明包括澆注ADI氣缸套鑄坯、對氣缸套鑄坯進行精加工、等溫淬火處理、拋丸處理和平臺網紋加工步驟。拋丸處理，可實現表面強化處理。本發明所述澆注ADI氣缸套鑄坯是將低硫低磷生鐵進行澆注，所述低硫低磷生鐵中硫 S < 0. 02%、磷 P. < 0. 03%、猛 Mn < 0. 31%、鎂 0. 039 0. 062%、稀土元素彡 0. 02%。其中，所述稀土元素為Re。製造氣缸套成品，先要生產出穩定的高質量球鐵氣缸套鑄件。氣缸套鑄件的鑄造缺陷應按標準規定、化學成份和金相組織合格且穩定。目前，鑄造車間採用中頻電爐熔煉、 樹脂砂造型或消失模造型，原材料與エ藝都得到了嚴格控制，並具備較先進的檢測儀器。因此，採用要發明方法生產穩定高質量的ー種ADI (等溫淬火球鐵)氣缸套鑄件是可能的。本發明與傳統的材料氣缸套相比，抗拉強度σ b是傳統的材料氣缸套的2. 72倍-4 倍，本體的硬度是傳統的材料氣缸套的1.39 2. 22倍，延伸率δ是傳統的材料氣缸套的2 倍以上。本發明ADI氣缸套的價格只有傳統的材料軟氮化氣缸套的68. 8 75%，一臺柴油機裝用16個氣缸套，一臺柴油機可節省24000 30400元。12000臺柴油機可節省2. 88 3. 65億兀。本發明在中頻電爐中熔煉時，噴吹氬氣淨化鐵水，採用球化處理和二次孕育處理。所述等溫淬火處理是在可控氣體的保護下，於320 385°C鹽浴爐中進行，等溫淬火處理的時間為1 3. 5小吋，奧貝化時間為1 3. 5小吋，溫度環境為820 930°C。石墨球數球化級別為GB9441 — 88的1 一 4級，石墨大小為不粗於GB9441 — 88的5級，基體組織中磷共晶滲碳體總量4μπι的溝槽> 6個， 輪廓偏斜度SK-0. 9 -2. 8。平臺網紋就是在平整光潔的表面上均勻地擁有窄而深的溝槽，好的平臺網紋其平臺粗糙度很低，一般為< 0. 2Mffl而溝槽窄而深，其最大優點是儲油能力強，表面耐磨，同時大大縮短了初期磨合時間，例如國內發動機出廠前需磨合少則幾個小時，多則十幾個小時才達到要求，而國外發動機出廠時接近於零磨合，幾分鐘就可達到要求。但在硬度達 HRC38 一 48的氣缸套表面製造出符合要求的平臺珩磨網紋，是加工製造中的難點和創新。
具體實施例方式一、生產步驟
1、澆注ADI氣缸套鑄坯
選用廢鋼增碳的合成鑄鐵或高純球鐵生鐵作為生產ADI氣缸套的主要金屬材料，嚴格控制合金化元素的加入量；在中頻電爐內熔煉鐵水，噴吹氬氣淨化鐵水；1480 1560°C出爐，採用球化處理和二次孕育處理。合金化元素的加入量(％ )，其餘為！^
CSiMnPSMgRe3. 1-3. 92. 0-3. 0< 0. 31< 0. 03< 0. 020. 039-0. 062彡 0. 02
2、分析形成的ADI (稀土奧貝球鐵)氣缸套鑄坯的石墨球數球化級別為GB9441 — 88的1-4級；石墨大小為不粗於GB9441 — 88的5級；基體組織中磷共晶滲碳體總量彡5% ； 珠光體和鐵素體比例穩定。3、對ADI氣缸套鑄坯進行粗加工。4、等溫淬火處理
在可控氣體保護(由體積百分比分別為ー氧化碳18%、氫氣42%和氮氣40%組成)的鹽浴爐中進行，控制熱變形量在士 0. 2mm之內。奧-貝化820_930°C，1-3. 5 小時； 等溫淬火處理 320-385°C，1-3. 5小時。熱處理後取樣、金相檢查並測定硬度。5、拋丸處理 對產品表面實現強化處理。6、平臺珩磨網紋處理
在4mm範圍內，珩磨網紋的槽深彡4μπι的溝槽彡6個，輪廓偏斜度SK-0. 9 -2. 8。7、檢驗、出合格證、包裝。ニ、產品性能指標通過臺架試驗及線路運用考核試驗採用本發明方法生產的ADI (稀土奧貝球鐵)氣缸套的性能可以達到增壓發動機的要求。
1、氣缸套主要尺寸(mm)
權利要求
1.ー種ADI氣缸套的生產方法，其特徵在於包括澆注ADI氣缸套鑄坯、對氣缸套鑄坯進行精加工、等溫淬火處理、拋丸處理和平臺網紋加工步驟。
2.根據權利要求1所述ADI氣缸套的生產方法，其特徵在於所述澆注ADI氣缸套鑄坯是將低硫低磷生鐵進行澆注，所述低硫低磷生鐵中硫S < 0. 02%、磷P. < 0. 03%、錳Mn < 0. 31%、鎂 0. 039 0. 062%、稀土元素彡 0. 02%。
3.根據權利要求2所述ADI氣缸套的生產方法，其特徵在於所述稀土元素為Re。
4.根據權利要求2或3所述ADI氣缸套的生產方法，其特徵在於在中頻電爐中熔煉吋， 噴吹氬氣淨化鐵水，採用球化處理和二次孕育處理。
5.根據權利要求2所述ADI氣缸套的生產方法，其特徵在於所述等溫淬火處理是在可控氣體的保護下，於320 385°C鹽浴爐中進行，等溫淬火處理的時間為1 3. 5小吋，奧貝化時間為1 3. 5小吋，溫度環境為820 930°C。
6.根據權利要求1所述ADI氣缸套的生產方法，其特徵在於所述平臺珩磨網紋加工是在4mm範圍內，珩磨網紋的槽深彡4 μ m的溝槽彡6個，輪廓偏斜度SK-0. 9 -2. 8。
全文摘要
一種ADI氣缸套的生產方法，涉及金屬材料類,特別涉及等溫淬火球鐵增壓發動機氣缸套的生產工藝技術領域。本發明包括澆注ADI氣缸套鑄坯、對氣缸套鑄坯進行精加工、等溫淬火處理、拋丸處理和平臺網紋加工步驟。本發明解決了目前服役的材料硼鑄鐵、硼銅鑄鐵、鉻鉬銅鑄鐵、高磷合金鑄鐵、高磷鑄鐵、高含量鉻鉬鎳鑄鐵、鉻鉬銅硼合金鑄鐵的疲勞性能和耐磨性已不能滿足高強化發動機服役之要求的問題。
文檔編號B23P15/00GK102528399SQ201210034750
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月16日 優先權日2012年2月16日
發明者徐帥, 徐志富, 王克宇, 臧權同 申請人:揚州華鐵鐵路配件有限公司