一种铝包容气缸套及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝包容气缸套及其制备方法，该气缸套外表面具有凸刺形颗粒，该凸刺形颗粒为Ω形且具有向内收缩的部分。该气缸套是采用包括以下步骤的方法制得：A、制备陶瓷软膏；B、在一定的温度和转速下向用于制备气缸套的钢模内喷射一层厚度均匀的陶瓷软膏，该陶瓷软膏在瞬间生产微爆以形成具有Ω形空腔的陶瓷保护层；C、带钢模内的陶瓷保护层生产后，将液态金属熔液浇注到旋转中的钢模内，以便在离心力作用下使液态金属熔液填满Ω形空腔，从而制得具有凸刺形颗粒的气缸套。由于凸刺形颗粒为Ω状，具有较大的接触面积和凹陷部，可供外铝套填充后而提高其径向承受能力，从而有效提高气缸套及其外铝套之间的咬合力，防止气缸套脱离气缸体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车发动机所用气缸体中的气缸套，特别是ー种铝包容气缸套及其制备方法。
技术介绍
汽车发动机中所用的气缸体，通常是由气缸套及其外铝套构成，通过气缸套内燃烧室的燃料爆炸带动活塞上下滑动而产生动力。因此，气缸套的内表面需要具备一定的耐磨性，而其外表面且需要具有好的咬合力，以与外铝套牢固结合在一起，避免外铝套脱离。对现有铝包容铸造气缸套进行专利查新，主要的专利文献包括[专利文献I]专利号为CN02279789.0的中国专利[专利文献2]专利号为CN201010248314.5的中国专利[专利文献3]专利号为CN200680032466.3的中国专利(a)专利文献I提出ー种在外周面上具有无数凸起或凹坑的气缸套。(b)专利文献2提出ー种在外表面热喷涂有铝硅粉层的气缸套。(c)专利文献3提出ー种具有多个突起部的外周向表面的气缸套。气缸体的材料必须与气缸套表面具有充分的接触咬合力，以得到良好的热传导性，从而获得发动机的冷却性能；同时可以減少气缸体中孔的变形。所以，希望获得具有改善的咬合力和接合強度的气缸套。 然而，上述专利文献的气缸套具有下列缺陷。(a)专利文献I所公开的气缸套中，可以在外周面上形成凸起或为锥形或尖钉形或凸形或球形或圆形或射环形。在这种情况下，由于形状的不规则，用于缸套材料的熔融较难理想地填充到各涂料中的不同形状部位，从而难以获得较理想的凸刺，这降低了缸套材料和气缸套之间的咬合力。(b)专利文献2所公开的气缸套，是新型喷涂气缸套，包括气缸套本体，气缸套本体外表面热喷涂有铝硅粉层，该热喷涂层能有效减少气缸套与缸体间的孔隙缺陷，显著提高气缸套与机体的结合强度。但存在エ艺难以控制以及成本较高的问题。(C)专利文献3所公开的气缸套中，该气缸套包括具有多个突起部的外周向表面。每个突起部具有收缩的形状。但由于收缩部位不能准确定义，实践声明，其并不能获得较好的咬合力。
技术实现思路
本专利技术的ー个目的是提供ー种铝包容气缸套，从而有效地提高气缸套与铝合金气缸体的咬合力。为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的气缸套，其外表面具有凸刺形颗粒，该凸刺形颗粒为Q形且具有向内收缩的部分。上述凸刺形颗粒具有以下特征A、高度为0.3 1.1mm ;B、最大外径为0. 3 2.5mm ;C、在气缸套外表面分布的密集度为每平方厘米15 65个；D、在高度为0. 2mm时的等高线包围的各区域的面积比为15% 50% ;E、在高度为0. 4mm时的等高线包围的各区域的面积比为5% 35% ;F、在高度为0. 4mm时的等高线包围的各区域的面积为0. 07 5. 0mm2n上述气缸套外表面上每平方厘米内只出现I组相连的凸刺形颗粒，且每组相连颗粒的个数为2颗。本专利技术的另一目的是提供一种制备上述气缸套的方法，其包括以下方法步骤:A、制备陶瓷软膏、在一定的温度和转速下向用于制备气缸套的钢模内喷射ー层厚度均匀的陶瓷软膏，该陶瓷软膏在瞬间生产微爆以形成具有Q形空腔的陶瓷保护层；C、带钢模内的陶瓷保护层生产后，将液态金属熔液浇注到旋转中的钢模内，以便在离心力作用下使液态金属熔液填满Q形空腔，从而制得具有凸刺形颗粒的气缸套。所述陶瓷软膏先由4-8 %的粘结剂、15-25 %的硅粉、0. 5_5 %的硅藻土以及55-85%的软水混合均匀而调配成陶瓷软膏配料，然后向陶瓷软膏配料内加入活性剂混合 均匀制得，其中，成分的配比以重量计。所述活性剂按重量百分比为0. 001-0. 1%。所述硅粉的平均粒度为0. 05-0. 15mm。所述硅藻土的平均粒度为0. 05-0. 15mm。上述步骤B的陶瓷软膏厚度为0. 5-1. 3mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是本专利技术气缸套的外周表面上具有Q状凸刺形颗粒，由于凸刺形颗粒为Q状，表面形状为弧形，具有较大的接触面积，且具有凹陷部，可供外铝套填充后而提高其径向承受能力，从而有效提高气缸套及其外铝套之间的咬合力，防止气缸套脱离气缸体。特别是，本专利技术还涉及ー种制备上述气缸套的方法，该方法利用陶瓷软膏在一定的温度下自爆而形成^状空腔，由于本专利技术的陶瓷软膏含有活性剤，活性剂在一定温度下，便会瞬间为爆形成^状空腔，其微爆形状的空腔形状基本完全相同。本专利技术的陶瓷软膏特别采用软水制备，以避免自来水中所含钙、镁等物质影响活性剂微爆的效果，使微爆形成的空腔变得可控。附图说明图1是本专利技术气缸套的外观结构示意图；图2是4种Q状凸刺形颗粒的结构放大图；图3是制备气缸套的钢模放置在旋转装置上的状态示意图；图4 Ca)是陶瓷软膏中活性剂微爆形成气泡的状态图；图4 (b)是陶瓷软膏由如图4 Ca)所示气泡继续微爆形成凹型空槽；图4 (C)是陶瓷软膏由如图4 Ca)所示气泡继续微爆形成Q型空槽；图5是制备本专利技术气缸套方法的步骤图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作详细的解释和说明。如图1所示，本专利技术所涉及气缸套I的外表面密集分布着Q状凸刺形颗粒2，该凸刺形颗粒具有向内收缩的部分，即具有供外铝套嵌入以提高凸刺形颗粒承受能力的凹陷部分。因此，有效地提高气缸套与铝合金气缸体中的外铝套的咬合力。气缸套外表面上每平方厘米内只出现I组相连的凸刺形颗粒，且每组相连颗粒的个数为2颗。Q状凸刺形颗粒2具有以下特征A、高度为 0. 3 1. 1mm。Q状凸刺形颗粒的高度是指相对于气缸套的外表面的高度，是从该外表面到Q状凸刺形颗粒最远端的距离。如果在气缸套存在高度小于0. 3mm的Q凸刺形颗粒的情况下，由于Q状凸刺形颗粒的可形成性降低从而导致Q凸刺形颗粒的数目不够，因此降低了气缸套与铝合金外套的咬合力。如在Q状凸刺形颗粒的高度大于1.1mm的情况下，Q状凸刺形颗粒的高度不均，降低了外径的精度，并且具有收缩的部分的Q凸刺形颗粒容易断裂，导致气缸体容易脱离气缸体。B、最大外径为0. 3 2. 5_。C、在气缸套外表面分布的密集度为每平方厘米15 65个。如在气缸套的外表面上每平方厘米(cm2)分布少于15个的Q状凸刺形颗粒的情况下，没有足够Q状凸刺形颗粒会降低气缸套与铝合金外套的咬合力。如在气缸套的外表面上每平方厘米(cm2)分布多于65个的Q状凸刺形颗粒的情况下，因为Q状态凸刺形颗粒之间的空间较窄，Q状凸刺形颗粒可能会粘连在一起，导致制成铝合金外套的熔融金属不能充分的包覆在Q状凸刺形颗粒外，造成铝合金外套和气缸套之间产生间隙，从而降低了气缸套与铝合金外套的咬合力。D、在高度为0.2mm时的等高线包围的各区域的面积比为15% 50%。通过用三维激光測量装置沿Q状凸刺形颗粒的高度方向測量外周面而得到的等高线。该等高线图可通过三维激光扫描仪对Q状凸刺形颗粒的高度方向测量获得或采用激光投影仪对范围内均匀测量5个凸刺的0. 2mm高度位置的直径并求其平均值山然后采用公式[(d2X 3. 14/4) X颗粒数V (10 X 10) X 100%进行计算获得。E、在高度为0.4mm时的等高线包围的各区域的面积比为5% 35%。该等高线图可通过三维激光扫描仪对Q状凸刺形颗粒的高度方向测量获得或采用激光投影仪对范围内均匀测量5个凸刺的0. 4mm高度位置的直径并求其平均值山然后采用公式[(d2X3. 14/4) X凸刺数V(IOXlO) X100%进行计算获得。高度为0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝包容气缸套，其特征在于：所述气缸套的外表面具有凸刺形颗粒，该凸刺形颗粒为Ω形且具有向内收缩的部分。

【技术特征摘要】
1.一种铝包容气缸套，其特征在于所述气缸套的外表面具有凸刺形颗粒，该凸刺形颗粒为Ω形且具有向内收缩的部分。2.根据权利要求1所述的铝包容气缸套，其特征在于所述凸刺形颗粒具有以下特征 A、高度为O.3 1.1mm ; B、最大外径为O.3 2. 5mm ； C、在气缸套外表面分布的密集度为每平方厘米15 65个； D、在高度为O.2mm时的等高线包围的各区域的面积比为15% 50% ; E、在高度为O.4mm时的等高线包围的各区域的面积比为5% 35% ; F、在高度为O.4mm时的等高线包围的各区域的面积为O. 07 5. 0mm2。3.根据权利要求1或2所述的铝包容气缸套，其特征在于所述气缸套外表面上每平方厘米内只出现I组相连的凸刺形颗粒，且每组相连颗粒的个数为2颗。4.一种如权利要求1所述气缸套的制备方法，其特征在于包括以下方法步骤 A、制备陶瓷软膏； B、在一定的温度和转速下向用于制备气缸套的钢模内喷射一层...

【专利技术属性】
技术研发人员：何韶，郭浩研，李维明，陈宇，
申请(专利权)人：广东肇庆动力技研有限公司，
类型：发明
国别省市：