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高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝的制作方法

文檔序號:3285066閱讀:206來源:國知局
高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝,其特征在于:該鑄造工藝由以下合金元素組成:C3.0~3.3%;Si2.1~2.4%;Mn0.8~1.1%;P0.1~0.2%;S0.02~0.08%;Ti0.35~0.45%;Sb0.2~0.4%;Cu0.8~1.1%;Cr0.25~0.35%;Fe90.62~92.38%。其制造工藝方法是:首先將Ti和Sb加工成合成顆粒為2-3mm備用;然后合金按比例配料熔煉,熔煉溫度達1550℃時按比例加入合成顆粒,顆粒加入后凈化6分鐘,然后進行兩次孕育,先將孕育劑在大包中孕育,再在澆注包中孕育;澆注溫度為1350℃~1320℃;澆注速度為2kg/s;冷卻強度為水冷120秒;毛坯出模后600℃左右時放入溶液中淬火,使缸套的金相組織轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。
【專利說明】高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣缸套鑄造工藝,具體涉及一種高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]由于環(huán)境的日趨惡化,我國大部分地區(qū)特別北部、中西部地區(qū),沙塵較大,堅硬微粒極易吸入發(fā)動機氣缸,產(chǎn)生磨料磨損,嚴重影響發(fā)動機的使用壽命。
[0003]氣缸是發(fā)動機核心零件,是氣體壓縮、燃燒膨脹的空間,是活塞運動導(dǎo)向的軌跡。燃燒過程中的最高瞬時溫度高達2200?2400°C,最高瞬時壓力高達12?14MPa,氣缸套的內(nèi)壁直接受到高溫、高壓、熔粘的作用,如果氣缸再吸入微粒沙塵,使氣缸內(nèi)壁在極端惡化的工作條件下又增加了磨料磨損,使發(fā)動機的使用壽命進一步的縮短。
[0004]氣缸套是發(fā)動機的重要摩擦副之一,其耐磨性直接影響到發(fā)動機的壽命、功率、燃油和機油的消耗。隨著發(fā)動機運動速度的不斷提高,其缸套、活塞、活塞環(huán)所承受的機械性能應(yīng)力與熱應(yīng)力愈來愈高,由此而造成的柴油機缸內(nèi)摩擦副的磨損,特別是沙塵磨料磨損更為嚴重。
[0005]我國傳統(tǒng)的高磷鑄鐵、硼鑄鐵、低合金鑄鐵、釩鈦鑄鐵等材質(zhì)氣缸套已適應(yīng)不了目前高檔增壓發(fā)動機的需求了。其主要磨損形式有:磨粒磨損、熔著磨損、腐蝕磨損等。近年來隨著柴油機強化的不斷提高,其運動速度和爆發(fā)壓力均有了較大提高,所以,氣缸套的磨損問題也日益嚴重。因此,研制抗磨損型氣缸套是非常重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種西部高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝,采用該種氣缸套提高發(fā)動機使用性能,延長使用壽命,降低能源消耗,改善發(fā)動機尾氣排放質(zhì)量,保護自然環(huán)境。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是該氣缸套中含有以下合金元素:C 3.0?3.3%;Si
2.1 ?2.4% ;Mn 0.8 ?1.1% ;P 0.1 ?0.2% ;S 0.02 ?0.08% ;Ti 0.35 ?0.45% ;Sb
0.2 ?0.4% ;Cu 0.8 ?1.1% ;Cr 0.25 ?0.35% ;Fe 90.62 ?92.38%。
[0008]本發(fā)明氣缸套制造工藝方法是:首先將Ti和Sb加工成合成顆粒為2_3mm備用;然后合金按比例配料熔煉,熔煉溫度達1550°C時按比例加入合成顆粒,顆粒加入后凈化6分鐘,然后進行兩次孕育,先將孕育劑在大包中孕育,再在澆注包中孕育;澆注溫度為1350°C?1320°C ;澆注速度為2kg/s ;冷卻強度為水冷120秒;毛坯出模后600°C左右時放入溶液中淬火,使缸套的金相組織轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。
[0009]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:①在鑄鐵溶液中加入Ti和Sb合成顆粒,顆粒彌散均勻,缸套的組織致密,熱穩(wěn)定性好,具有良好的儲油能力和優(yōu)異的耐磨性能以及抗腐蝕能力;②Ti和Sb合成顆粒的方法流程簡單,成本低,易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)Ti和Sb是強烈石墨化兀素,具有細化石墨珠光體的作用,形成特別穩(wěn)定的聞強度的含Ti和Sb的化合物,彌散均勻分散在鑄鐵缸套的基體中,增強耐磨性。④通過兩次孕育進一步細化金相組織,增強機械性能利用出模毛坯的余熱淬火,使其轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w組織,使發(fā)動機更進一部提高 其耐磨性,適應(yīng)中西部沙塵較多的惡劣環(huán)境工作。
【具體實施方式】
[0010]例1:首先將Ti和Sb加工成合成顆粒為2-3mm備用;然后合金按比例配料熔煉,其中 C3.0%;Si 2.1 % ;Mn 0.8%;P 0.1%;S 0.02%;Cu 0.8%;Cr 0.25%;Fe 92.38%,熔煉溫度達1550°C時按比例加入合成顆粒,其中Ti 0.35%,Sb 0.2%,顆粒加入后凈化6分鐘,然后進行兩次孕育,先將孕育劑在大包中孕育,再在澆注包中孕育;澆注溫度為1350°C?13200C ;澆注速度為2kg/s ;冷卻強度為水冷120秒;毛坯出模后600°C左右時放入溶液中淬火,使缸套的金相組織轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。
[0011]例2:首先將Ti和Sb加工成合成顆粒為2-3mm備用;然后合金按比例配料熔煉,其Φ C3.3%;Si 2.4%;Mn 1.1%;P 0.2%;S 0.08%;Cu 1.l%;Cr 0.35%;Fe 90.62%,熔煉溫度達1550°C時按比例加入合成顆粒,其中Ti 0.45%,Sb 0.4%,顆粒加入后凈化6分鐘,然后進行兩次孕育,先將孕育劑在大包中孕育,再在澆注包中孕育;澆注溫度為1350°C?13200C ;澆注速度為2kg/s ;冷卻強度為水冷120秒;毛坯出模后600°C左右時放入溶液中淬火,使缸套的金相組織轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。
[0012]例3:首先將Ti和Sb加工成合成顆粒為2_3mm備用;然后合金按比例配料熔煉,其中 C3.15% ;Si 2.25% ;Mn 0.95% ;P 0.15% ;S 0.05% ; Cu 0.95% ;Cr 0.3% ;Fe91.5%,熔煉溫度達1550°C時按比例加入合成顆粒,其中Ti 0.4%, Sb 0.3%,顆粒加入后凈化6分鐘,然后進行兩次孕育,先將孕育劑在大包中孕育,再在澆注包中孕育;澆注溫度為1350°C?1320°C ;澆注速度為2kg/s ;冷卻強度為水冷120秒;毛坯出模后600°C左右時放入溶液中淬火,使缸套的金相組織轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。
[0013]在HT300鑄鐵材質(zhì)的溶液中引入Ti和Sb合成顆粒形成的氣缸套,抗拉強度大于300MPa,硬度大于 3IOHB。
【權(quán)利要求】
1.高耐磨抗沙塵氣缸套鑄造工藝,其特征在于:該鑄造工藝由以下合金元素組成:c.3.0 ?3.3 % ;Si 2.1 ?2.4 % ;Mn 0.8 ?1.1 % ;P 0.1 ?0.2 % ;S 0.02 ?0.08 % ;Ti.0.35 ?0.45%;Sb 0.2?0.4%;Cu 0.8?l.l%;Cr 0.25 ?0.35% ;Fe 90.62 ?92.38%。其制造工藝方法是:首先將Ti和Sb加工成合成顆粒為2-3mm備用;然后合金按比例配料熔煉,熔煉溫度達1550°C時按比例加入合成顆粒,顆粒加入后凈化6分鐘,然后進行兩次孕育,先將孕育劑在大包中孕育,再在澆注包中孕育;澆注溫度為1350°C?1320°C ;澆注速度為2kg/s ;冷卻強度為水冷120秒;毛坯出模后600°C左右時放入溶液中淬火,使缸套的金相組織轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。
【文檔編號】C22C33/08GK103567398SQ201210262273
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月24日
【發(fā)明者】韋波 申請人:韋波
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