一种基于过共晶合金的发动机缸套制造技术

本发明专利技术公开了一种基于过共晶合金的发动机缸套，该缸套的材料由以下质量百分比的成分组成：C：1.6％～5％；Si：1.0％～4.0％；Mn：0.2％～1.8％；P：≤0.5％；S：≤0.3％；Cr：0.08％～0.8％；Cu：0.075％～1％；Ni：0.075％～1％；铸铁：余量；本发明专利技术通过将各种原料融化制成缸套坯体，并进行热处理、车削加工和磷化处理，使得发动机缸套内壁硬度大于67HSD、发动机缸套外壁硬度大于36HSD、硬度不均匀性小于5HSD、发动机缸套抗拉强度大于1050MPa、屈服强度大于670MPa、辊颈抗拉强度大于655MPa。

An engine cylinder liner based on hypereutectic alloy

The invention discloses an engine cylinder liner based on hypereutectic alloy, the material of the cylinder liner is composed of the following components by mass percentage: C: 1.6% - 5%; Si: 1.0% - 4.0%; Mn: 0.2% - 1.8%; P: \u2264 0.5%; s: \u2264 0.3%; Cr: 0.08% - 0.8%; Cu: 0.075% - 1%; Ni: 0.075% - 1%; cast iron: allowance; the invention melts various raw materials After heat treatment, turning and phosphating, the hardness of inner wall of cylinder liner is more than 67hsd, the hardness of outer wall is more than 36hsd, the hardness uniformity is less than 5hsd, the tensile strength of cylinder liner is more than 1050mpa, the yield strength is more than 670mpa, and the tensile strength of roller neck is more than 655mpa.

【技术实现步骤摘要】
一种基于过共晶合金的发动机缸套
本专利技术涉及发动机缸套
，具体涉及一种基于过共晶合金的发动机缸套。
技术介绍
汽车缸套就是发动机缸套的简称，它镶在缸体的缸筒内，与活塞和缸盖共同组成燃烧室；缸套分为干缸套和湿缸套两大类，背面不接触冷却水的气缸套叫干缸套，背面和冷却水接触的气缸套是湿缸套。干缸套厚度较薄、结构简单、加工方便；湿缸套直接接触冷却水，所以有利于发动机的冷却，有利于发动机的小型轻量化。气缸套是一个圆筒形零件，置于机体的气缸体孔中，上由气缸盖压紧固定。活塞在其内孔作往复运动，其外有冷却水冷却；在专利号为CN103817285A中公布了在离心铸造发动机缸套时能形成蘑菇状毛刺的涂料，本申请能提高所有发动机缸套的热稳定性和缸套与缸体结合的牢固性，即能提高所有机动车发动机的工作效率；但是还存在下述缺陷，1、缸套的力学性能不好，无法满足人们对缸套强度的要求；2、在取出缸套坯体的过程中，无法将缸套模具本体翻转一定的角度，方便员工取出发动机缸套离心缸套坯体。
技术实现思路
为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于过共晶合金的发动机缸套。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于过共晶合金的发动机缸套，该缸套的材料由以下质量百分比的成分组成：C：1.6％～5％；Si：1.0％～4.0％；Mn：0.2％～1.8％；P：≤0.5％；S：≤0.3％；Cr：0.08％～0.8％；Cu：0.075％～1％；Ni：0.075％～1％；铸铁：余量；其中，碳当量：CE＝[C+0.3(Si+P)]≤6％；该发动机缸套通过下述步骤制备得到：步骤一、制备隔热涂料，隔热涂料是以氧化镁为基础的水基涂料,加入质量分数为2.5-3.5％的硼酸、1.2-1.5％的烷基磺酸钠、2.0-3.0％的Na2SiO3、3.0-3.5％锆英粉、4.0-5.5％氧化铁粉、3.0-4.5％钛白粉；用涂料浆滚挂法把所述隔热涂料均匀涂挂在模具内表面上，涂料厚度5-7mm，涂挂后将模具烘干保温2-2.5小时，将涂挂后的模具预热至200-260℃，得到缸套模具本体；步骤二、通过翻转机构固定缸套模具本体，首先驱动第二气缸，通过第二活塞杆带动三角连接板水平滑动，从而带动两支架相对移动，进而带动柱销插入缸套模具本体两侧插孔中，从而将缸套模具本体固定住，然后按照上述元素百分比含量的合金加入中频炉中进行熔炼，得到合金铁液，采用离心浇注法铸坯，将合金铁液倒入缸套模具本体中，在整个浇注过程中不断向缸套模具和浇包内通入混合保护气，混合保护气是由如下体积比气体组成：Ar：SF6：N2＝50％：30％：20％；待浇注厚度达到98～115mm后，制得发动机缸套离心铸坯；步骤三、驱动第一气缸，通过第一活塞杆带动顶板到达指定位置，然后驱动第三气缸工作，第三气缸通过第三活塞杆和L型块带动销轴在弧形槽滑动，从而带动弧形齿轮转动，弧形齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动转轴转动，转轴通过限位板和柱销带动缸套模具本体翻转，直至缸套模具本体与顶板和卡板接触，即可取出发动机缸套离心铸坯；步骤四、对发动机缸套离心铸坯进行热处理；步骤五、将热处理后的发动机缸套进行车削加工，获得成品发动机缸套；步骤六、对成品发动机缸套表面高温磷化处理。作为本专利技术进一步的方案，步骤四中对发动机缸套离心铸坯进行热处理包括如下步骤：将发动机缸套离心铸坯加热到590-650℃，保持4-5小时，再在40-50分钟内升温至880-950℃，用淬火油进行淬火冷却，再将淬火后的发动机缸套在450-480℃下进行回火45-55分钟，再从回火炉中取出放入200-300℃的回火油中随油缓冷。作为本专利技术进一步的方案，步骤六中对成品发动机缸套表面高温磷化处理包括以下步骤：在85-100℃的温度下进行，磷酸盐溶液的游离酸度于总酸度的比值为1∶8-10，处理时间为9-10分钟。作为本专利技术进一步的方案，所述发动机缸套材料该缸套的材料由以下质量百分比的成分组成：C：1.3％～4.5％；Si：0.8％～3.8％；Mn：0.1％～1.6％；P：≤0.4％；S：≤0.2％；Cr：0.06％～0.6％；Cu：0.065％～0.9％；Ni：0.065％～0.9％；铸铁：余量；其中，碳当量：CE＝[C+0.3(Si+P)]≤6％。作为本专利技术进一步的方案：所述翻转机构的工作步骤为：首先驱动第二气缸，通过第二活塞杆带动三角连接板水平滑动，从而带动两支架相对移动，进而带动柱销插入缸套模具本体两侧插孔中，然后驱动第一气缸，通过第一活塞杆带动顶板到达指定位置，然后驱动第三气缸工作，第三气缸通过第三活塞杆和L型块带动销轴在弧形槽滑动，从而带动弧形齿轮转动，弧形齿轮带动从动齿轮翻转，从动齿轮带动转轴转动，转轴通过限位板和柱销带动缸套模具本体转动，直至缸套模具本体与顶板和卡板接触，取出发动机缸套离心铸坯。作为本专利技术进一步的方案：所述翻转机构包括调节机构、缸套模具本体和驱动机构，所述调节机构上对称安装有两组用于缸套模具本体翻转的驱动机构，所述调节机构的底座一侧固定安装有T型连接架，所述T型连接架上固定安装有控制箱；所述调节机构包括底座、滑轨、三角连接板、方管、气缸安装板、卡板、顶板、第一活塞杆、导向套、第一气缸、定位导向轴、滑块、第二活塞杆、第二气缸、支撑座和导向杆，所述底座的顶部两侧中心处固定安装有用于保持底座平衡的支撑座，所述底座顶部中心处对称安装有两第二气缸，两第二气缸外侧的第二活塞杆与套接在底座三角连接板一端活动链接，所述三角连接板与底座底部两端安装的滑轨通过滑块滑动连接；所述底座的底部中心处对称安装有两方管，两方管的底部固定安装有气缸安装板，所述气缸安装板的顶部中心处固定安装有第一气缸，所述第一气缸的第一活塞杆穿过气缸安装板与顶板连接，所述顶板倾斜设置，所述顶板上的一侧安装有卡板，所述卡板与顶板呈30-60度角安装，顶板的顶部两侧对称安装有导向杆，两导向杆贯穿气缸安装板与定位导向轴，且两导向杆位于靠近定位导向轴的一端上套接有导向套；所述驱动机构包括支架、第三气缸、第三活塞杆、L型块、齿轮箱、限位板、柱销、弧形槽、销轴、弧形齿轮、从动齿轮和转轴，两支架固定在三角连接板的底部，所述支架的底部固定安装有齿轮箱，所述齿轮箱上开设有弧形槽，两支架外侧均活动连接有第三气缸，所述第三气缸的第三活塞杆上固定安装有L型块，所述L型块通过销轴与齿轮箱内转动连接的弧形齿轮连接，所述销轴随着弧形槽滑动，所述弧形齿轮与从动齿轮啮合连接，所述从动齿轮套接在转轴上，所述转轴带动限位板转动，所述限位板上固定安装有限位板，所述限位板上固定安装有柱销；所述柱销与缸套模具本体两侧的开设的插孔配合。本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过添加上述元素，提高了缸套润滑性和高温稳定性；碳元素可提升材料的屈服点和抗拉强度；硅与氧有较强的化合作用，能使材料中纯铁体晶粒细小和散布均匀，做为脱氧剂使用，同时在本材料加工过程中作为还原剂使用；硅还能提高材料的弹性极限，屈服点和抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于过共晶合金的发动机缸套，其特征在于，该缸套的材料由以下质量百分比的成分组成：C：1.6％～5％；Si：1.0％～4.0％；Mn：0.2％～1.8％；P：≤0.5％；S：≤0.3％；Cr：0.08％～0.8％；Cu：0.075％～1％；Ni：0.075％～1％；铸铁：余量；其中，碳当量：CE＝[C+0.3(Si+P)]≤6％；/n该发动机缸套通过下述步骤制备得到：/n步骤一、制备隔热涂料，隔热涂料是以氧化镁为基础的水基涂料,加入质量分数为2.5-3.5％的硼酸、1.2-1.5％的烷基磺酸钠、2.0-3.0％的Na

【技术特征摘要】
1.一种基于过共晶合金的发动机缸套，其特征在于，该缸套的材料由以下质量百分比的成分组成：C：1.6％～5％；Si：1.0％～4.0％；Mn：0.2％～1.8％；P：≤0.5％；S：≤0.3％；Cr：0.08％～0.8％；Cu：0.075％～1％；Ni：0.075％～1％；铸铁：余量；其中，碳当量：CE＝[C+0.3(Si+P)]≤6％；
该发动机缸套通过下述步骤制备得到：
步骤一、制备隔热涂料，隔热涂料是以氧化镁为基础的水基涂料,加入质量分数为2.5-3.5％的硼酸、1.2-1.5％的烷基磺酸钠、2.0-3.0％的Na2SiO3、3.0-3.5％锆英粉、4.0-5.5％氧化铁粉、3.0-4.5％钛白粉；用涂料浆滚挂法把所述隔热涂料均匀涂挂在模具内表面上，涂料厚度5-7mm，涂挂后将模具烘干保温2-2.5小时，将涂挂后的模具预热至200-260℃，得到缸套模具本体；
步骤二、通过翻转机构固定缸套模具本体，首先驱动第二气缸，通过第二活塞杆带动三角连接板水平滑动，从而带动两支架相对移动，进而带动柱销插入缸套模具本体两侧插孔中，从而将缸套模具本体固定住，然后按照上述元素百分比含量的合金加入中频炉中进行熔炼，得到合金铁液，采用离心浇注法铸坯，将合金铁液倒入缸套模具本体中，在整个浇注过程中不断向缸套模具和浇包内通入混合保护气，混合保护气是由如下体积比气体组成：Ar：SF6：N2＝50％：30％：20％；待浇注厚度达到98～115mm后，制得发动机缸套离心铸坯；
步骤三、驱动第一气缸，通过第一活塞杆带动顶板到达指定位置，然后驱动第三气缸工作，第三气缸通过第三活塞杆和L型块带动销轴在弧形槽滑动，从而带动弧形齿轮转动，弧形齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动转轴转动，转轴通过限位板和柱销带动缸套模具本体翻转，直至缸套模具本体与顶板和卡板接触，即可取出发动机缸套离心铸坯；
步骤四、对发动机缸套离心铸坯进行热处理；
步骤五、将热处理后的发动...

【专利技术属性】
技术研发人员：江诚，刘艳林，张治纲，
申请(专利权)人：中原内配集团安徽有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34