一种贝氏体气缸套的制造方法
【专利摘要】本发明涉及气缸套【技术领域】，具体为一种贝氏体气缸套的制造方法。该方法是将气缸套半成品进行等温淬火工艺后再进行常规的精加工处理。本发明的有益效果为提升气缸套综合性能，并且制造工艺简单，生产效率高，其工艺和产品质量都很稳定。
【专利说明】一种贝氏体气缸套的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气缸套【技术领域】，具体为一种贝氏体气缸套的制造方法。
【背景技术】
[0002]国内汽车发动机企业，为了适应市场的需要，不断推出高爆发压力、大功率的发动机。汽缸套作为发动机的一个核心零件，它的材料、机械性能及制造质量，直接影响到发动机的各项性能。
[0003]原6DL、6DM发动机的气缸套的材料为硼铜合金铸铁，基体为珠光体，硬度和强度都不高，不能适应发动机高爆发压力、大功率的要求，多出现缸套早磨多、开裂多，致使三包费用居高不下。因此提升气缸套的性能到了刻不容缓的程度。
[0004]气缸套分为湿式气缸套和干式气缸套。常规的气缸套制作方法前期都要经过铸造毛坯、粗车、粗镗、车工艺外圆、精镗，湿式气缸套的制作方法是在精镗后经过精车水档、切槽、粗珩、精细车和精珩的处理；干式气缸套的制作方法是在精镗后经过半精车、精车、粗珩、车端面及外圆、粗磨外圆、精磨外圆和精珩的处理。但是常规生产出来的气缸套的性能都不闻。
[0005]提升气缸套的性能主要有以下两种方法:
[0006]1.改变气缸套的材料，提高各项性能。
[0007]2.通过热处理的方法，提高各项性能。
[0008]改变气缸套的材料，主要是在缸套的材料中加入大量的Mo、Ni贵金属，提升缸套的硬度、抗拉强度、刚性等机械性能。但造成的后果就是缸套的成本增加很多，带来发动机成本的上升，各发动机厂家不愿意采用。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是在原制造方法上增加等温淬火步骤，获得气缸套的贝氏体基体组织，从而达到提升缸套机械性能的目的。
[0010]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
[0011]一种贝氏体气缸套的制造方法，将气缸套半成品进行等温淬火工艺后再进行常规的精加工处理。
[0012]所述气缸套半成品是指将气缸套材料经过铸造毛坯、粗车、粗镗后所得到的半成品O
[0013]所述等温淬火工艺包括以下步骤:
[0014]步骤1，奥氏体化处理；将所述气缸套半成品加热到奥氏体化温度区，保持45-60分钟，得到奥氏体化气缸套半成品；
[0015]步骤2，等温转变；将所述奥氏体化气缸套半成品放进300°C的盐浴炉内保持60-90分钟；
[0016]步骤3，出炉；将所述步骤2得到的所述奥氏体化气缸套半成品进行水冷清洗；
[0017]步骤4，回火；将清洗后的所述奥氏体化气缸套半成品放入回火炉内，将回火炉的温度升至350°C并保持120-160分钟，得到贝氏体气缸套半成品；
[0018]步骤5，出炉空冷；将所述贝氏体气缸套半成品出炉，空气冷却。
[0019]所述步骤I中奥氏体化温度区的温度为900°C。
[0020]所述步骤2中盐浴炉的熔融盐液选用硝酸钠和硝酸钾，质量参配比例为1:1。
[0021]所述气缸套分为湿式气缸套和干式气缸套；所述湿式气缸套的精加工是指将等温淬火工艺后的气缸套半成品进行车工艺外圆、精镗、精车水档、切槽、粗珩、精细车和精珩的处理；所述干式气缸套的精加工是指将等温淬火工艺后的气缸套半成品进行车工艺外圆、精镗、半精车、精车、粗珩、车端面及外圆、粗磨外圆、精磨外圆和精珩的处理。
[0022]所述气缸套材料选用硼铜合金铸铁，由以下质量百分比的成分组成:C:
2.8-3.4 S1: 1.8-2.6 %、Μη:0.5-1.0 %、P:彡 0.3 S: ( 0.12 Cr:0.2-0.6
Cu:0.3-1.0%,B:0.035-0.08%，其余为 Fe。
[0023]采用上述进一步方案的有益效果是选用上述化学成分比例组成的材料更能增强气缸套的硬度和抗拉强度。
[0024]本发明的有益效果为:
[0025]1.工艺简单，设备简单，任何人都能操作，工艺和产品质量都很稳定。
[0026]2.生产效率高，能保证良好的精度和网纹参数。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本发明的流程图；
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0029]如图1所示，一种贝氏体气缸套的制造方法为:
[0030](I)将合金铸铁材料经过常规的前期加工制作成气缸套半成品，前期加工的工艺为铸造毛坯、粗车、粗镗。
[0031](2)将气缸套半成品进行等温淬火工艺，具体的步骤如下:
[0032]步骤1，奥氏体化处理。将气缸套半成品加热到奥氏体化温度区，奥氏体化温度最好选用900°C的高温并保持45-60分钟，得到奥氏体化气缸套半成品。
[0033]步骤2，等温转变。将所述奥氏体化气缸套半成品放进300°C盐浴炉内保持60-90分钟，盐浴炉的熔融盐液选用硝酸钠和硝酸钾，其质量参配比例为1:1。
[0034]步骤3，出炉。将所述步骤2得到的气缸套半成品进行水冷清洗。
[0035]步骤4，回火。将清洗后的气缸套半成品放入回火炉内，将回火炉的温度升至350°C并保持120-160分钟，得到贝氏体气缸套半成品。
[0036]步骤5，出炉空冷；将贝氏体气缸套半成品出炉，空气冷却。
[0037](3)将贝氏体气缸套半成品经过精加工至成品。湿式气缸套的精加工步骤为:车工艺外圆、精镗、精车水档、切槽、粗珩、精细车和精珩的处理；干式气缸套的精加工步骤为:车工艺外圆、精镗、半精车、精车、粗珩、车端面及外圆、粗磨外圆、精磨外圆和精珩的处理。
[0038]气缸套材料最好选用硼铜合金铸铁，其化学成分按质量百分比由以下成分组成:C:2.8-3.4%, S1:l.8-2.6%, Mn:0.5-1.0%, P: ( 0.3%, S: ( 0.12%, Cr:0.2-0.6%,Cu:0.3-1.0%, B:0.035-0.08% ;它的金相组织为A型石墨、细片状珠光体、少量分散碳化物。气缸套经过上述等温淬火工艺后，基体组织中的细片状珠光体转换为贝氏体。此时金相组织为A型石墨+贝氏体+少量分散碳化物。所以气缸套的机械性能:硬度提高到270-330HB，硬度抗拉强度提高到350Mpa以上，从而提高了气缸套的综合性能。
[0039]实施例一
[0040]气缸套材料选用硼铜合金铸铁，其化学成分按质量百分比由以下成分组成:C:
2.86%, S1:1.92%, Mn:0.6%, P:0.23%, S:0.05%, Cr:0.35%, Cu:0.3%, B:0.04%。
[0041 ] 首先将气缸套材料经过铸造毛还、粗车、粗键制造成气缸套半成品。
[0042]再经过以下步骤，制作成贝氏体气缸套半成品。
[0043]步骤1，奥氏体化处理。将气缸套半成品加热到奥氏体化温度区，奥氏体化温度最好选用900°C的高温并保持45分钟，得到奥氏体化气缸套半成品。
[0044]步骤2，等温转变。将所述奥氏体化气缸套半成品放进300°C盐浴炉内保持60分钟，盐浴炉的熔融盐液选用硝酸钠和硝酸钾，其质量参配比例为1:1。
[0045]步骤3，出炉。将所述步骤2得到的气缸套半成品进行水冷清洗。
[0046]步骤4，回火。将清洗后的气缸套半成品放入回火炉内，将回火炉的温度升至350°C并保持120分钟，得到贝氏体气缸套半成品。
[0047]步骤5，出炉空冷；将贝氏体气缸套半成品出炉，空气冷却。
[0048]最后将贝氏体气缸套半成品经过精加工至贝氏体气缸套。湿式气缸套的精加工步骤为:车工艺外圆、精镗、精车水档、切槽、粗珩、精细车和精珩处理；干式气缸套的精加工步骤为:车工艺外圆、精镗、半精车、精车、粗珩、车端面及外圆、粗磨外圆、精磨外圆和精珩处理。
[0049]通过以上步骤制造出来的贝氏气缸套的硬度达到328HB，抗拉强度达到378Mpa，而等温淬火前的硬度为285HB，抗拉强度为305Mpa。
[0050]实施例二
[0051]气缸套材料选用硼铜合金铸铁，其化学成分按质量百分比由以下成分组成:C:
3.35%、S1: 2.51 %、Mn: 0.9%、P: 0.23%、S: 0.09%、Cr: 0.55%、Cu: 0.89%、B: 0.072%。
[0052]首先将气缸套材料经过铸造毛还、粗车、粗键制造成气缸套半成品。
[0053]再经过以下步骤，制作成贝氏体气缸套半成品。
[0054]步骤1，奥氏体化处理。将的气缸套半成品加热到奥氏体化温度区，奥氏体化温度最好选用900°C的高温并保持60分钟，得到奥氏体化气缸套半成品。
[0055]步骤2，等温转变。将奥氏体化气缸套半成品放进300°C盐浴炉内保持90分钟，盐浴炉的熔融盐液选用硝酸钠和硝酸钾，其质量参配比例为1:1。
[0056]步骤3，出炉。将步骤2得到的气缸套半成品进行水冷清洗。
[0057]步骤4，回火。将清洗后的气缸套半成品放入回火炉内，将回火炉的温度升至350°C并保持160分钟，得到贝氏体气缸套半成品。
[0058]步骤5，出炉空冷；将贝氏体气缸套半成品出炉，空气冷却。
[0059]最后将贝氏体气缸套半成品经过精加工至贝氏体气缸套。湿式气缸套的精加工步骤为:车工艺外圆、精镗、精车水档、切槽、粗珩、精细车和精珩处理；干式气缸套的精加工步骤为:车工艺外圆、精镗、半精车、精车、粗珩、车端面及外圆、粗磨外圆、精磨外圆和精珩处理。
[0060]通过以上步骤制造出来的气缸套硬度达到272HB，抗拉强度达到366Mpa，而等温淬火前的硬度为268HB，抗拉强度为282Mpa。
[0061]实施例三
[0062]气缸套材料选用硼铜合金铸铁，其化学成分按质量百分比由以下成分组成:C:
3.06%, S1:2.11%, Mn:0.75%, P:0.15%, S:0.06%, Cr:0.44%、Cu:0.72%、B:0.055%。
[0063]首先将气缸套材料经过铸造毛还、粗车、粗键制造成气缸套半成品。
[0064]再经过以下步骤，制作成贝氏体气缸套半成品。
[0065]步骤1，奥氏体化处理。将气缸套半成品加热到奥氏体化温度区，奥氏体化温度最好选用900°C的高温并保持50，得到奥氏体化气缸套半成品。
[0066]步骤2，等温转变。将所述奥氏体化气缸套半成品放进300°C盐浴炉内保持75分钟，盐浴炉的熔融盐液选用硝酸钠和硝酸钾，其质量参配比例为1:1。
[0067]步骤3，出炉。将所述步骤2得到的气缸套半成品进行水冷清洗。
[0068]步骤4，回火。将清洗后的气缸套半成品放入回火炉内，将回火炉的温度升至350°C并保持145分钟，得到贝氏体气缸套半成品。
[0069]步骤5，出炉空冷；将贝氏体气缸套半成品出炉，空气冷却。
[0070]最后将贝氏体气缸套半成品经过精加工至贝氏体气缸套。湿式气缸套的精加工步骤为:车工艺外圆、精镗、精车水档、切槽、粗珩、精细车和精珩处理；干式气缸套的精加工步骤为:车工艺外圆、精镗、半精车、精车、粗珩、车端面及外圆、粗磨外圆、精磨外圆和精珩处理。
[0071]通过以上步骤制造出来的气缸套硬度达到291HB，抗拉强度达到385Mpa。而等温淬火前的硬度为268HB，抗拉强度为282Mpa。
[0072]通过以上实施例可以看出，通过本发明制作出来的贝氏体气缸套的硬度和强度都比等温淬火前气缸套的硬度和强度有所提高。本发明制造工艺简单，生产效率高，其工艺和产品质量都很稳定。
[0073]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。
【权利要求】
1.一种贝氏体气缸套的制造方法，其特征在于:将气缸套半成品进行等温淬火工艺后再进行常规的精加工处理。
2.根据权利要求1所述一种贝氏体气缸套的制造方法，其特征在于:所述气缸套半成品是指将气缸套材料经过铸造毛坯、粗车、粗镗后所得到的半成品。
3.根据权利要求1所述一种贝氏体气缸套的制造方法，其特征在于:所述等温淬火工艺包括以下步骤: 步骤1，奥氏体化处理；将所述气缸套半成品加热到奥氏体化温度区，保持45-60分钟，得到奥氏体化气缸套半成品； 步骤2，等温转变；将所述奥氏体化气缸套半成品放进300°C的盐浴炉内保持60-90分钟； 步骤3，出炉；将所述步骤2得到的所述奥氏体化气缸套半成品进行水冷清洗； 步骤4，回火；将清洗后的所述奥氏体化气缸套半成品放入回火炉内，将回火炉的温度升至350°C并保持120-160分钟，得到贝氏体气缸套半成品； 步骤5，出炉空冷；将所述贝氏体气缸套半成品出炉，空气冷却。
4.根据权利要求3所述一种贝氏体气缸套的制造方法，其特征在于:所述步骤I中奥氏体化温度区的温度为900°C。
5.根据权利要求3所述一种贝氏体气缸套的制造方法，其特征在于:所述步骤2中盐浴炉的熔融盐液选用硝酸钠和硝酸钾，质量参配比例为1:1。
6.根据权利要求1至5任一项所述一种贝氏体气缸套的制造方法，其特征在于:所述气缸套分为湿式气缸套和干式气缸套；所述湿式气缸套的精加工是指将等温淬火工艺后的气缸套半成品进行车工艺外圆、精镗、精车水档、切槽、粗珩、精细车和精珩的处理；所述干式气缸套的精加工是指将等温淬火工艺后的气缸套半成品进行车工艺外圆、精镗、半精车、精车、粗珩、车端面及外圆、粗磨外圆、精磨外圆和精珩的处理。
7.根据权利要求1至5任一项所述一种贝氏体气缸套的制造方法，其特征在于:所述气缸套材料选用硼铜合金铸铁，由以下质量百分比的成分组成:C:2.8-3.4%,S1:l.8-2.6%, Mn:0.5-1.0%, P: ( 0.3%, S: ( 0.12%, Cr:0.2-0.6%, Cu:0.3-1.0%,Β:0.035-0.08%，其余为 Fe。
【文档编号】C21D1/20GK104388639SQ201410654944
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】朱崇湘 申请人:扬州五亭桥缸套有限公司