CN109759565A - 一种用于汽车发动机的气缸套 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于汽车发动机的气缸套，所述气缸套包括磷铸铁层、中间渗透层和硼铸铁层，磷铸铁层位于外层，硼铸铁层位于内层，其中磷铸铁层的厚度为3.2‑4.6mm，中间渗透层的厚度为1.0‑1.6mm，硼铸铁层的厚度为0.6‑1.8mm；本发明的气缸套采用外层磷铸铁和内层硼铸铁的复合结构，其中以磷铸铁为主体结构，磷铸铁的外壁具有良好的防腐蚀性能，延长气缸套使用寿命，而内壁采用硼铸铁具有良好的耐磨性能。
Description
技术领域
本发明涉及停车设备技术领域，尤其是一种用于汽车发动机的气缸套。
背景技术
气缸套是发动机的关键零件之一，湿式气缸套外壁的腐蚀问题会缩短其使用寿命，而气缸套内壁对耐磨性能要求极高。现有技术中的气缸套一般采用灰铸铁、磷铸铁或者硼铸铁材质，其中硼铸铁气缸套耐磨性能最好，价格较贵，但耐腐蚀性能有限。目前，国内外的缸套铸铁产品几乎都在向低排放方向发展，EGR的使用对发动机内的气缸套的耐磨、耐腐的要求更高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于汽车发动机的气缸套，具体技术方案是：
一种用于汽车发动机的气缸套，所述气缸套包括磷铸铁层、中间渗透层和硼铸铁层，磷铸铁层位于外层，硼铸铁层位于内层，其中磷铸铁层的厚度为3.2-4.6mm，中间渗透层的厚度为1.0-1.6mm，硼铸铁层的厚度为0.6-1.8mm；
所述磷铸铁层的成分组成为C3.0-3.3%，Si2.1-2.4%，P0.3-0.6%，S<0.1%，Mn0.4-0.6%，Mo0.1-0.3%，余量生铁；
中间渗透层的成分组成为C2.8-3.2%，Si2.2-2.5%，P0.2-0.4%，S<0.1%，Mn0.3-0.6%，Mo0.1-0.3%、Ni0.1~0.6%、Cu0.1~0.8%，B0.01~0.04%，余量生铁；
硼铸铁层的成分组成为C2.5~3.0%、Si 2.3~2.6%、P0.1%~0.3%、S<0.1%、Mn0.5~1.2%、Mo0.3~1.5%、Ni0.3~1.5%、Cu0.3~1.2%，B0.01~0.08%，余量生铁；
所述气缸套的制备方法包括以下步骤：
1）配制磷铁原料，熔炼后获得磷铁液，出炉前加入铁液重量0.55～0.65%的孕育剂处理；
2）配制磷铁原料，熔炼后获得硼铁液，出炉前加入铁液重量0.55～0 .65%的孕育剂处理；
3）先采用步骤1）得到的磷铁液进行外层离心浇铸，再采用步骤2）得到的硼铁铁液进行内层离心浇铸，得到气缸套毛坯；
4）气缸套毛坯进行后处理得到气缸套。
进一步的，步骤3）中外层离心浇铸的浇铸温度为1450-1490℃，间隔1-3min钟后，再进行内层离心浇铸，内层离心浇铸的浇铸温度为1470-1500℃。
进一步的，所述气缸套外壁沿密封带下方设有多个螺旋形凸起，多个螺旋凸起沿外圆周间隔设置，凸起高度不大于0.5mm。
本发明的有益点在于：本发明的气缸套采用外层磷铸铁和内层硼铸铁的复合结构，其中以磷铸铁为主体结构，磷铸铁的外壁具有良好的防腐蚀性能，延长气缸套使用寿命，而内壁采用硼铸铁具有良好的耐磨性能。另外，在内层浇铸时采用略高于外层浇铸的温度，有利于磷铸铁层的渗透，硼铸铁浇铸时，硼碳化合物沿磷共晶的周围生成，可以进一步提高气缸套内壁的耐腐蚀和耐磨性能。
针对于实施气缸套外壁易产生穴蚀的问题，本发明在外壁增设一圈螺旋形凸起，可以对冷却水起到扰流作用，减轻冷却水对外壁的冲击，从而避免穴蚀的形成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中气缸套的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，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。
实施例1
如图1，一种用于汽车发动机的气缸套，所述气缸套包括磷铸铁层、中间渗透层和硼铸铁层，磷铸铁层位于外层，硼铸铁层位于内层，其中磷铸铁层的厚度为3.2mm，中间渗透层的厚度为1.6mm，硼铸铁层的厚度为0.6mm；
所述磷铸铁层的成分组成为C3.0%，Si2.4%，P0.6%，S0.05%，Mn0.4%，Mo0.1%，余量生铁；
中间渗透层的成分组成为C2.8%，Si2.5%，P0.4%，S0.04%，Mn0.6%，Mo0.3%、Ni0.1%、Cu0.1%，B0.01%，余量生铁；
硼铸铁层的成分组成为C2.5%、Si 2.6%、P0.3%、S0.04%、Mn1.2%、Mo1.5%、Ni0.3%、Cu0.3%，B0.01%，余量生铁；
所述气缸套的制备方法包括以下步骤：
1）配制磷铁原料，熔炼后获得磷铁液，出炉前加入铁液重量0.55%的孕育剂处理；
2）配制磷铁原料，熔炼后获得硼铁液，出炉前加入铁液重量0.55%的孕育剂处理；
3）先采用步骤1）得到的磷铁液进行外层离心浇铸，再采用步骤2）得到的硼铁铁液进行内层离心浇铸，得到气缸套毛坯；
4）气缸套毛坯进行后处理得到气缸套。
,步骤3）中外层离心浇铸的浇铸温度为1450℃，间隔1min钟后，再进行内层离心浇铸，内层离心浇铸的浇铸温度为1470℃。
实施例2
如图1，一种用于汽车发动机的气缸套，所述气缸套包括磷铸铁层、中间渗透层和硼铸铁层，磷铸铁层位于外层，硼铸铁层位于内层，其中磷铸铁层的厚度为4.6mm，中间渗透层的厚度为1.0mm，硼铸铁层的厚度为1.8mm；
所述磷铸铁层的成分组成为C3.3%，Si2.1%，P0.3%，S0.06%，Mn0.4%，Mo0.3%，余量生铁；
中间渗透层的成分组成为C3.2%，Si2.2%，P0.2%，S0.05%，Mn0.6%，Mo0.3%、Ni0.6%、Cu0.8%，B0.04%，余量生铁；
硼铸铁层的成分组成为C3.0%、Si 2.3%、P0.1%%、S0.05%、Mn1.2%、Mo1.5%、Ni1.5%、Cu1.2%，B0.08%，余量生铁；
所述气缸套的制备方法包括以下步骤：
1）配制磷铁原料，熔炼后获得磷铁液，出炉前加入铁液重量0.60%的孕育剂处理；
2）配制磷铁原料，熔炼后获得硼铁液，出炉前加入铁液重量0.60%的孕育剂处理；
3）先采用步骤1）得到的磷铁液进行外层离心浇铸，再采用步骤2）得到的硼铁铁液进行内层离心浇铸，得到气缸套毛坯；
4）气缸套毛坯进行后处理得到气缸套。
,步骤3）中外层离心浇铸的浇铸温度为1490℃，间隔2min钟后，再进行内层离心浇铸，内层离心浇铸的浇铸温度为1500℃。
如图1，一种用于汽车发动机的气缸套，所述气缸套包括磷铸铁层、中间渗透层和硼铸铁层，磷铸铁层位于外层，硼铸铁层位于内层，其中磷铸铁层的厚度为4.0mm，中间渗透层的厚度为1.3mm，硼铸铁层的厚度为1.2mm；
所述磷铸铁层的成分组成为C3.2%，Si2.2%，P0.5%，S0.07%，Mn0.5%，Mo0.2%，余量生铁；
中间渗透层的成分组成为C3.0%，Si2.4%，P0.3%，S0.08%，Mn0.5%，Mo0.3%、Ni0.4%、Cu0.5%，B0.03%，余量生铁；
硼铸铁层的成分组成为C2.8%、Si 2.5%、P0.2%、S0.06%、Mn0.8%、Mo0.8%、Ni0.8%、Cu0.8%，B0.05%，余量生铁；
所述气缸套的制备方法包括以下步骤：
1）配制磷铁原料，熔炼后获得磷铁液，出炉前加入铁液重量0.65%的孕育剂处理；
2）配制磷铁原料，熔炼后获得硼铁液，出炉前加入铁液重量0 .65%的孕育剂处理；
3）先采用步骤1）得到的磷铁液进行外层离心浇铸，再采用步骤2）得到的硼铁铁液进行内层离心浇铸，得到气缸套毛坯；
4）气缸套毛坯进行后处理得到气缸套。
,步骤3）中外层离心浇铸的浇铸温度为1470℃，间隔3min钟后，再进行内层离心浇铸，内层离心浇铸的浇铸温度为1480℃。
实施例4
在实施例1-3的方案基础上，如图1，所述气缸套外壁沿密封带下方设有多个螺旋形凸起，多个螺旋凸起沿外圆周间隔设置，凸起高度不大于0.5mm。该凸起可以是离心浇铸是预留凸起位置的加工量，再通过后期加工得到。
Claims (3)
1.一种用于汽车发动机的气缸套，其特征在于：所述气缸套包括磷铸铁层、中间渗透层和硼铸铁层，磷铸铁层位于外层，硼铸铁层位于内层，其中磷铸铁层的厚度为3.2-4.6mm，中间渗透层的厚度为1.0-1.6mm，硼铸铁层的厚度为0.6-1.8mm；
所述磷铸铁层的成分组成为C3.0-3.3%，Si2.1-2.4%，P0.3-0.6%，S<0.1%，Mn0.4-0.6%，Mo0.1-0.3%，余量生铁；
中间渗透层的成分组成为C2.8-3.2%，Si2.2-2.5%，P0.2-0.4%，S<0.1%，Mn0.3-0.6%，Mo0.1-0.3%、Ni0.1~0.6%、Cu0.1~0.8%，B0.01~0.04%，余量生铁；
硼铸铁层的成分组成为C2.5~3.0%、Si 2.3~2.6%、P0.1%~0.3%、S<0.1%、Mn0.5~1.2%、Mo0.3~1.5%、Ni0.3~1.5%、Cu0.3~1.2%，B0.01~0.08%，余量生铁；
所述气缸套的制备方法包括以下步骤：
1）配制磷铁原料，熔炼后获得磷铁液，出炉前加入铁液重量0.55～0.65%的孕育剂处理；
2）配制磷铁原料，熔炼后获得硼铁液，出炉前加入铁液重量0.55～0 .65%的孕育剂处理；
3）先采用步骤1）得到的磷铁液进行外层离心浇铸，再采用步骤2）得到的硼铁铁液进行内层离心浇铸，得到气缸套毛坯；
4）气缸套毛坯进行后处理得到气缸套。
2.根据权利要求1所述的用于汽车发动机的气缸套，其特征在于：步骤3）中外层离心浇铸的浇铸温度为1450-1490℃，间隔1-3min钟后，再进行内层离心浇铸，内层离心浇铸的浇铸温度为1470-1500℃。
3.根据权利要求1所述的用于汽车发动机的气缸套，其特征在于：所述气缸套外壁沿密封带下方设有多个螺旋形凸起，多个螺旋凸起沿外圆周间隔设置，凸起高度不大于0.5mm。
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