本发明涉及一种气缸套生产技术领域,尤其涉及一种铝合金气缸套及其生产方法。
背景技术:
气缸套作为内燃机的核心部件之一,其内壁直接与高温、高压燃气接触,工作温度高,热负荷大;并与活塞做高速的往复相对运动,汽缸内壁不仅要承受强烈的摩擦和磨损,还要承受活塞的冲击性的侧推力,从而在汽缸内部产生很大的热应力和机械应力;气缸套所处的工作环境极其恶劣。其质量的好坏直接影响着内燃机的使用性、可靠性、经济性及寿命。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种铝合金气缸套及其生产方法,使气缸套耐磨、减磨、耐高温,从而提高发动机功率,降低油耗,减少排放污染。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种铝合金气缸套,在径向方向上由外层含有AlSiTi 和Si 颗粒的增强层、不含颗粒的中间基体层以及含有初晶Si 颗粒的内层三层构成,所述的三层之间通过冶金的方式结合。
制造所述铝合金气缸套的方法,包括以下步骤:
步骤一:缸套基体材料选用Al,并在液态Al 合金中加入Si和Ti 形成Al-Si-Ti 合金,其中,Si 含量为15-24wt.%,Ti 含量为6-12wt.%,以及少量的Cu、Mg,Ni,其余为Al ;
步骤二:将气缸套放置在渗陶炉中,通电预热2.5小时,将温度升至255℃±5℃-265℃±5℃;
步骤三:抽真空,开启真空泵,使渗陶炉中的真空控制在45Pa-48Pa的范围内;
步骤四、通入氮气、硅烷、硼烷,按75-77%的氮气、12-14%的硅烷、11-13%的硼烷通入渗陶炉内,并控制流量,保持渗陶炉内的真空度;
步骤五、保温渗陶,将气缸套渗陶炉的炉温控制在265℃±5℃的范围内,保温8小时出炉;
步骤六:冷却出炉。
本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:
本发明的气缸套,具有重量轻、颗粒体积百分含量高,好的机械性能和耐高温性能,能提高发动机的工作效率等优点,并且在气缸套内表面获得一层陶瓷薄膜,既增加了气缸套的高温硬度,又使缸套内表面具有自润滑性,减小摩擦,金属与陶瓷元素双向扩散,复合膜结构牢固不会脱落。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步补充,但不以任何方式限制本发明。
一种铝合金气缸套,在径向方向上由外层含有AlSiTi 和Si 颗粒的增强层、不含颗粒的中间基体层以及含有初晶Si 颗粒的内层三层构成,所述的三层之间通过冶金的方式结合。
制造所述铝合金气缸套的方法,包括以下步骤:
步骤一:缸套基体材料选用Al,并在液态Al 合金中加入Si和Ti 形成Al-Si-Ti 合金,其中,Si 含量为15-24wt.%,Ti 含量为6-12wt.%,以及少量的Cu、Mg,Ni,其余为Al ;
步骤二:将气缸套放置在渗陶炉中,通电预热2.5小时,将温度升至255℃±5℃-265℃±5℃;
步骤三:抽真空,开启真空泵,使渗陶炉中的真空控制在45Pa-48Pa的范围内;
步骤四、通入氮气、硅烷、硼烷,按75-77%的氮气、12-14%的硅烷、11-13%的硼烷通入渗陶炉内,并控制流量,保持渗陶炉内的真空度;
步骤五、保温渗陶,将气缸套渗陶炉的炉温控制在265℃±5℃的范围内,保温8小时出炉;
步骤六:冷却出炉。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。