CN111664019B - 一种气缸套及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气缸套及其制备工艺。该气缸套的外圆表面随机分布凹陷部及分割相邻凹陷部的凸起棱，凸起棱围合形成凹陷部，该凹陷部包括网孔，且气缸套的外圆表面存在占总网孔个数至少10％的封闭网孔，其余网孔为断续网孔。通过气缸套的外圆表面的特殊结构，能保证铝合金液浇注过程中，铝合金液很容易充型填满其表面，经测试，本发明的气缸套与铝合金液的结合率达到90％以上，而外圆毛刺状气缸套与铝合金液的结合率小于50％。

Description

一种气缸套及其制备工艺

技术领域

本发明属于汽缸套的制造领域，具体涉及一种气缸套及其制备工艺。

背景技术

气缸套是一个圆筒形零件，置于机体气缸体的缸筒内，上由气缸盖压紧固定，气缸套与活塞和气缸盖共同组成燃烧室，活塞在气缸套内孔作往复运动。目前，轿车发动机普遍采用铝合金内嵌灰铸铁气缸套，所用气缸套一种为外圆加工的螺纹式，另一种是外圆为铸态的毛刺状。

外圆螺纹式气缸套的表面太光，与铝合金结合不紧密；而外圆毛刺状气缸套对压力机要求太高，因为压力太低，毛刺根部不容易充型，进而造成铝合金和汽缸套的结合紧密性差。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有气缸套与铝合金结合紧密性差的缺陷，进而提供了一种气缸套与铝合金结合紧密好的气缸套及其制备工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种气缸套，所述气缸套的外圆表面随机分布凹陷部及分割相邻凹陷部的凸起棱，凸起棱围合形成所述凹陷部，所述凹陷部包括网孔，且所述气缸套的外圆表面存在占总网孔个数至少10％的封闭网孔，其余网孔为断续网孔。

优选地，所述气缸套的外圆表面存在占总网孔个数20-50％的封闭网孔，其余网孔为断续网孔。

进一步地，所述凹陷部的网孔直径为0.5-4.0mm，网孔深度为0.1-0.6mm。

在本发明中，网孔直径的测量方法采用计算机辅助设计软件测量，如solidworks绘图软件或UG绘图软件等，采用Solidworks绘图软件或UG绘图软件测量，通过Solidworks绘图软件或UG绘图软件描摹出凹陷部的内边缘(也即网孔的边缘)，将内边缘首尾相连形成封闭图形，并通过Solidworks绘图软件或UG绘图软件计算出封闭图形的面积，通过封闭图形的面积转化成对等面积的圆，从而得知圆的直径，也即为网孔直径。

在本发明中，网孔深度的测量方法为：在车床上将气缸套夹紧车削外圆，车削前外圆的直径与凸起棱车掉后外圆的直径差值的一半，即为网孔深度。车掉后气缸套外圆的表面即为凹陷部的基础底面；更为准确的一种测定方式为：以被检测的凸起棱的左右两侧的凹陷部的最低处的连线作为基准平面，测定基准平面与凸起棱顶端平面之间的间距作为凸起棱的高度，也即网孔深度。

在本发明中，凸起棱的定义为：以待围合的凹陷部的基础底面为基准，只要高出凹陷部的基础底面的若干连续的凸起，即认为凸起棱；更优选地，相对于凹陷部的基础底面，高度不低于0.1mm的若干连续的凸起，即认为凸起棱。

在本发明中，封闭网孔是指凹陷部的四周被凸起棱围合封闭，网孔不存在缺口；断续网孔是指凹陷部的四周被凸起棱部分围合，网孔存在缺口，缺口处无凸起棱。

进一步地，网孔直径为0.5-2mm的网孔个数占视场中总网孔个数不小于50％；或者，

网孔直径为2-4mm的网孔个数占视场中总网孔个数不小于50％。

在本发明中，视场是指采用超景深显微镜在气缸套的外圆表面随机选择若干观测点，对气缸套的外圆表面放大一定倍数后，超景深显微镜所显示的视场，具体地，放大倍数可为20倍，若干观测点可为5个。

优选地，所述网孔深度为0.2-0.4mm。

优选地，所述凹陷部和凸起棱均遍布于所述气缸套的外圆表面。

此外，本发明还提供了上述气缸套的制备工艺，在向模具内腔浇注铁液之前，还包括向所述模具内壁进行至少两次涂料喷涂，并在所述模具内壁形成涂料层的步骤。

进一步地，在进行所述涂料喷涂时，所述模具的温度为220-380℃，例如可为250-380℃、220-240℃，所述涂料喷涂的喷涂压力为0.2-0.4Mpa；

所述涂料喷涂的转速为500-1100rpm，例如可为500-1000rpm、1020-1100rpm。

进一步地，所述涂料喷涂是以直径为1.5-2.5mm的喷嘴作为喷头进行喷涂的；

所述涂料喷涂的喷涂方向与所述模具的轴向夹角为25-65°，例如可为25-60°、62-65°。另外，涂料喷涂的打开角度为夹角的两倍，为50-120°。

喷涂行进速度30-50mm/s。此处喷涂行进速度是指喷头沿模具轴向在其内腔中的移动速度。

进一步地，所述涂料喷涂由第一次涂料喷涂和第二次涂料喷涂组成，所述第一次涂料喷涂与第二次涂料喷涂的喷涂间隔时间为3-10s。

优选地，所述第一次涂料喷涂与第二次涂料喷涂的参数数值相同。

进一步地，所述浇注的浇注温度为1350-1500℃，例如可为1400-1500℃、1350-1380℃；

在浇注过程中，进行离心铸造，所述模具的转速为1400-1600rpm。

进一步地，所述涂料喷涂所用涂料，包括如下重量份原料：70-73份的水、20-22份的硅藻土和5-10份的膨润土。

进一步地，所述涂料的比重1.1-1.2g/cm³，粘度为50-70s。

进一步地，在使用所述涂料之前，还包括向所述涂料中加入占涂料总重量0.9-1.5％的发泡剂。

进一步地，在将所述铁液浇注于所述模具内腔之前，还包括向所述铁液加入占其总重量0.4-0.8％的孕育剂，并于1380-1500℃下孕育的步骤。

进一步地，所述铁液由如下原料组成：碳3.0～3.5wt％、硅2.0～2.7wt％、锰0.5～1.0wt％、铬0.1～0.4wt％、铜0.2～1.5wt％、硫＜0.1wt％、磷≤0.4wt％、余量为铁；

所述孕育剂为硅锶锆。

进一步地，所述模具侧壁上均匀分布透气塞，所述模具的内壁的粗糙度小于3.2μm；

还包括将浇注铁液后的模具冷却至700-800℃后，将铸件从模具中取出，空冷，得到毛坯，并对毛坯进行抛丸处理。

进一步地，所述抛丸处理的抛丸直径0.2-0.4mm，优选为0.3mm。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明所提供的气缸套，在气缸套的外圆表面随机分布凹陷部及分割相邻凹陷部的凸起棱，凸起棱围合形成凹陷部，该凹陷部包括网孔，且气缸套的外圆表面存在占总网孔个数至少10％的封闭网孔，其余网孔为断续网孔。通过气缸套的外圆表面的特殊结构，能保证铝合金液浇注过程中，铝合金液很容易充型填满其表面，经测试，本发明的气缸套与铝合金液的结合率达到90％以上，而外圆毛刺状气缸套与铝合金液的结合率小于50％。

(2)本发明所提供的气缸套，进一步地，通过控制凹陷部的网孔直径为0.5-4.0mm，网孔深度为0.1-0.6mm，克服了现有外圆毛刺状气缸套因表面蘑菇状或尖锥状等毛刺间存在缝隙，在采用重力铝合金铸造过程中，阻碍铝合金液的流动，造成铝合金液充型不满的缺陷。反观本发明的气缸套，其外圆表面上分布的特定网孔直径和网孔深度的网状结构，不存在缝隙，在铝合金液浇注过程中，铝合金液很容易充型填满其表面。

(3)本发明所提供的气缸套，通过优化气缸套的外圆表面的封闭网孔占总网孔个数、网孔直径为0.5-2mm的网孔个数占视场中总网孔个数或者网孔直径为2-4mm的网孔个数占视场中总网孔个数不小于50％，有助于提高气缸套与铝合金液的结合率。

(4)本发明所提供的气缸套，网孔深度低，从而使凸起棱相对于现有外圆毛刺状气缸套表面毛刺的高度低，外壁金相好，在同样情况下，本发明的气缸套距外壁1mm处就能实现A型石墨占比70％以上、长度5-6级，而外圆毛刺状气缸套在距外壁1mm处基本上为D+E型石墨，长度在7级以上，其要达到本发明的气缸套的金相状态，则必须增加壁厚，在距外壁2mm处才能勉强满足要求，且很不稳定。因此在同样金相的情况下，本发明气缸套具有更薄的壁厚，在同等条件下可以减少气缸套的有效壁厚，在后期珩磨后能够达到同样的储油和润滑性能，从而减少发动机重量，改善油耗。

(5)本发明所提供的气缸套，其外圆表面的凸起棱形成类似加强筋的凸起，在减少气缸套壁厚的情况下，其强度能够保持不变，充分地保证整个缸套的刚性，减少其变形，从而减少发动机的燃油耗。同时，其外表面的凹陷部具有更好的充型能力，在压铸厂适应范围更广，从重力铸造、低压铸造到高压铸造全部都能使用，而现有外圆毛刺状气缸套(如蘑菇头状气缸套)只能适应高压铸造。

(6)本发明所提供的气缸套的制备工艺，在向模具内腔浇注铁液之前，向模具内壁进行至少两次涂料喷涂，并在模具内壁形成涂料层，通过上述工艺，能保证涂料层完全隔绝模具内壁，在后续的铁液浇注过程中，铁液不会与模具内壁接触，从而减少铁液过冷度，改善铸件外壁金相，因而其外壁金相要比蘑菇头等毛刺要好很多，外壁基本能够实现5-6级石墨，均匀分布的石墨能改善加工性能。

(7)本发明所提供的气缸套的制备工艺，涂料喷涂由第一次涂料喷涂和第二次涂料喷涂组成，第一次涂料喷涂与第二次涂料喷涂的喷涂间隔时间为3-10s，优化两次涂料喷涂的间隔时间，使第一次涂料喷涂后形成的涂料层中的水和发泡剂在不断加热的过程中迅速气化爆破，在涂料层形成很多微小空洞，然后在涂料完全干燥之前进行第二次涂料喷涂，覆盖之前涂料形成的凹坑，能优化气缸套的外圆表面的结构，使其表面形成蜂窝状或者类丘陵状结构，提高气缸套与铝合金液的结合率，改善铸件外壁金相。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中气缸套的外观图；

图2为图1中A处的显微镜放大图，其中放大倍数为20倍；

图3为图1中A处沿A1—A2截线的截面显微镜放大图，其中放大倍数为100倍；

图4为图1中B处的显微镜放大图，其中放大倍数为20倍；

图5为图1中B处沿B1—B2截线的截面显微镜放大图，其中放大倍数为100倍；

图6为图1中C处的显微镜放大图，其中放大倍数为20倍；

图7为图1中C处沿C1—C2截线的截面显微镜放大图，其中放大倍数为100倍；

附图标记说明：

1-凹陷部；1-1-封闭网孔；1-2-断续网孔；2-凸起棱。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种气缸套，如图1所示，气缸套的外圆表面随机分布凹陷部1及分割相邻凹陷部1的凸起棱2，凸起棱2围合形成凹陷部1，凹陷部1包括网孔，且气缸套的外圆表面存在占总网孔个数至少10％的封闭网孔1-1，其余网孔为断续网孔1-2。优选地，气缸套的外圆表面存在占总网孔个数20-50％的封闭网孔1-1，其余网孔为断续网孔。

进一步地，凹陷部1的网孔直径为0.5-4.0mm，网孔深度为0.1-0.6mm。优选地，如图2-7所示，网孔深度为0.2-0.4mm，更具体地，如图3所示，网孔深度为428μm；如图5所示，网孔深度为328μm；如图7所示，网孔深度为353μm。

上述气缸套中，通过气缸套的外圆表面的特殊结构，能保证铝合金液浇注过程中，铝合金液很容易充型填满其表面，经测试，本发明的气缸套与铝合金液的结合率达到90％以上，而外圆毛刺状气缸套与铝合金液的结合率小于50％。

进一步地，网孔直径为0.5-2mm的网孔个数占视场中总网孔个数不小于50％；或者，

网孔直径为2-4mm的网孔个数占视场中总网孔个数不小于50％。

通过优化气缸套的外圆表面的封闭网孔占总网孔个数、网孔直径为0.5-2mm的网孔个数占视场中总网孔个数或者网孔直径为2-4mm的网孔个数占视场中总网孔个数不小于50％，有助于提高气缸套与铝合金液的结合率。

实施例2

本实施例提供了一种气缸套及其制备工艺，该低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套的制备工艺，采用离心铸造工艺，具体包括如下步骤：

(1)熔炼原料：调整铁液化学成分，具体为：按比例称取规定的原料，采用中频感应电炉于1550℃熔炼，按照如下重量原料要求进行调料：碳：3.3％；硫：＜0.1％；硅：2.4％；磷：≤0.4％；锰：0.8％；铬：0.25％；铜：1％，余量为铁，得到铁液；

(2)出铁孕育：将上述铁液出铁孕育，出铁温度1500℃，孕育采用顺流孕育，孕育量0.5wt％，孕育剂为硅锶锆；

(3)涂料配制：将73g的水、22g的硅藻土和5g的膨润土混合搅拌8h以上，检测比重为1.15g/cm³，粘度58s，涂料在使用之前，加入占涂料总重量1.3％的发泡剂液，均匀搅拌5min后开始使用；

(4)铸造：采用装有透气塞的金属模具，金属模具的内壁的粗糙度小于3.2μm，以直径为2.5mm的喷嘴作为喷头进行喷涂，喷涂前，金属模具温度控制在220℃，喷涂转速1100rpm，喷涂压力为0.3Mpa，喷涂打开角度为62°，喷头先进入金属模具内腔，然后开始喷涂，喷涂行进速度40mm/s，进行第一次涂料喷涂；

然后，停留3s后，进行第二次涂料喷涂，此时金属模具温度控制在230℃，喷涂转速1050rpm，喷涂压力为0.31Mpa，喷涂打开角度为63°，喷头先进入金属模具内腔，然后开始喷涂，喷涂行进速度42mm/s，喷涂完成，通过透气塞用压缩空气吹金属模具模腔内孔5s，保证涂料干燥，最后浇注上述铁液，浇注温度为1380℃，在浇注过程中，进行离心铸造，金属模具的转速为1415rpm，激水冷却至铸件温度为700℃，出缸空冷，得到毛坯；

(5)抛丸：对冷却后的毛坯进行抛丸处理，抛丸直径0.3mm，得到低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套，该气缸套的外圆表面随机分布凹陷部及分割相邻凹陷部的凸起棱，凸起棱围合形成凹陷部，凹陷部的网孔直径为3.5-4.5mm，网孔深度为0.71-0.75mm，气缸套的外圆表面存在占总网孔个数19-22％的连续封闭的不规则封闭网孔，其余网孔为断续不规则的断续网孔；

经测试，本发明的气缸套与铝合金液的结合率达到90％以上，同时本发明的气缸套距外壁1mm处就能实现A型石墨占比70％以上、长度5-6级。

实施例3

本实施例提供了一种气缸套及其制备工艺，该低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套的制备工艺，采用离心铸造工艺，具体包括如下步骤：

(1)熔炼原料：调整铁液化学成分，具体为：按比例称取规定的原料，采用中频感应电炉于1480℃熔炼，按照如下重量原料要求进行调料：碳：3.5％；硫：＜0.1％；硅：2.0％；磷：≤0.4％；锰：1.0％；铬：0.1％；铜：1.5％，余量为铁，得到铁液；

(2)出铁孕育：将上述铁液出铁孕育，出铁温度1480℃，孕育采用顺流孕育，孕育量0.7wt％，孕育剂为硅锶锆；

(3)涂料配制：将70g的水、25g的硅藻土和5g的膨润土混合搅拌8h以上，检测比重为1.2g/cm³，粘度60s，涂料在使用之前，加入占涂料总重量1.3％的发泡剂液，均匀搅拌5min后开始使用；

(4)铸造：采用装有透气塞的金属模具，金属模具的内壁的粗糙度小于3.2μm，以直径为1.5mm的喷嘴作为喷头进行喷涂，喷涂前，金属模具温度控制在240℃，喷涂转速1020rpm，喷涂压力为0.4Mpa，喷涂打开角度为65°，喷头先进入金属模具内腔，然后开始喷涂，喷涂行进速度30mm/s，进行第一次涂料喷涂；

然后，停留10s后，进行第二次涂料喷涂，此时金属模具温度控制在240℃，喷涂转速1070rpm，喷涂压力为0.25Mpa，喷涂打开角度为64°，喷头先进入金属模具内腔，然后开始喷涂，喷涂行进速度35mm/s，喷涂完成，通过透气塞用压缩空气吹金属模具模腔内孔5s，保证涂料干燥，最后浇注上述铁液，浇注温度为1350℃，在浇注过程中，进行离心铸造，金属模具的转速为1456rpm，激水冷却至铸件温度为800℃，出缸空冷，得到毛坯；

(5)抛丸：对冷却后的毛坯进行抛丸处理，抛丸直径0.3mm，得到低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套，该气缸套的外圆表面随机分布凹陷部及分割相邻凹陷部的凸起棱，凸起棱围合形成凹陷部，凹陷部的网孔直径为3.3-4.4mm，网孔深度为0.67-0.71mm，气缸套的外圆表面存在占总网孔个数20-22％的连续封闭的不规则封闭网孔，其余网孔为断续不规则的断续网孔；

经测试，本发明的气缸套与铝合金液的结合率达到90％以上，同时本发明的气缸套距外壁1mm处就能实现A型石墨占比70％以上、长度5-6级。

实施例4

本实施例提供了一种气缸套及其制备工艺，该低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套的制备工艺，采用离心铸造工艺，具体包括如下步骤：

(1)熔炼原料：调整铁液化学成分，具体为：按比例称取规定的原料，采用中频感应电炉于1500℃熔炼，按照如下重量原料要求进行调料：碳：3.0％；硫：＜0.1％；硅：2.7％；磷：≤0.4％；锰：0.5％；铬：0.4％；铜：0.2％，余量为铁，得到铁液；

(2)出铁孕育：将上述铁液出铁孕育，出铁温度1500℃，孕育采用顺流孕育，孕育量0.6wt％，孕育剂为硅锶锆；

(3)涂料配制：将75g的水、20g的硅藻土和5g的膨润土混合搅拌8h以上，检测比重为1.1g/cm³，粘度50s，涂料在使用之前，加入占涂料总重量1.0％的发泡剂液，均匀搅拌5min后开始使用；

(4)铸造：采用装有透气塞的金属模具，金属模具的内壁的粗糙度小于3.2μm，以直径为2mm的喷嘴作为喷头进行喷涂，喷涂前，金属模具温度控制在310℃，喷涂转速950rpm，喷涂压力为0.4Mpa，喷涂打开角度为55°，喷头先进入金属模具内腔，然后开始喷涂，喷涂行进速度50mm/s，进行第一次涂料喷涂；

然后，停留5s后，按照与第一次涂料喷涂的参数进行第二次涂料喷涂，喷涂完成，通过透气塞用压缩空气吹金属模具模腔内孔5s，保证涂料干燥，最后浇注上述铁液，浇注温度为1450℃，在浇注过程中，进行离心铸造，金属模具的转速为1550rpm，激水冷却至铸件温度为750℃，出缸空冷，得到毛坯；

(5)抛丸：对冷却后的毛坯进行抛丸处理，抛丸直径0.3mm，得到低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套，该气缸套的外圆表面随机分布凹陷部及分割相邻凹陷部的凸起棱，凸起棱围合形成凹陷部，凹陷部的网孔直径为0.7-1.2mm，网孔深度为0.25-0.29mm，气缸套的外圆表面存在占总网孔个数19-21％的连续封闭的不规则封闭网孔，其余网孔为断续不规则的断续网孔，网孔直径为0.5-2mm的网孔个数占视场中总网孔个数不小于50％；

经测试，本发明的气缸套与铝合金液的结合率达到93％以上，同时本发明的气缸套距外壁1mm处就能实现A型石墨占比75％以上、长度4-5级。

实施例5

本实施例提供了一种气缸套及其制备工艺，该低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套的制备工艺，采用离心铸造工艺，具体包括如下步骤：

(1)熔炼原料：调整铁液化学成分，具体为：按比例称取规定的原料，采用中频感应电炉于1550℃熔炼，按照如下重量原料要求进行调料：碳：3.3％；硫：＜0.1％；硅：2.4％；磷：≤0.4％；锰：0.8％；铬：0.25％；铜：1％，余量为铁，得到铁液；

(2)出铁孕育：将上述铁液出铁孕育，出铁温度1500℃，孕育采用顺流孕育，孕育量0.5wt％，孕育剂为硅锶锆；

(3)涂料配制：将73g的水、22g的硅藻土和5g的膨润土混合搅拌8h以上，检测比重为1.15g/cm³，粘度58s，涂料在使用之前，加入占涂料总重量1.3％的发泡剂液，均匀搅拌5min后开始使用；

(4)铸造：采用装有透气塞的金属模具，金属模具的内壁的粗糙度小于3.2μm，以直径为2.5mm的喷嘴作为喷头进行喷涂，喷涂前，金属模具温度控制在260℃，喷涂转速650rpm，喷涂压力为0.3Mpa，喷涂打开角度为53°，喷头先进入金属模具内腔，然后开始喷涂，喷涂行进速度40mm/s，进行第一次涂料喷涂；

然后，停留3s后，按照与第一次涂料喷涂的参数进行第二次涂料喷涂，喷涂完成，通过透气塞用压缩空气吹金属模具模腔内孔5s，保证涂料干燥，最后浇注上述铁液，浇注温度为1480℃，在浇注过程中，进行离心铸造，金属模具的转速为1415rpm，激水冷却至铸件温度为700℃，出缸空冷，得到毛坯；

(5)抛丸：对冷却后的毛坯进行抛丸处理，抛丸直径0.3mm，得到低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套，该气缸套的外圆表面随机分布凹陷部及分割相邻凹陷部的凸起棱，凸起棱围合形成凹陷部，凹陷部的网孔直径为1.1-2.2mm，网孔深度为0.53-0.56mm，气缸套的外圆表面存在占总网孔个数20-22％的连续封闭的不规则封闭网孔，其余网孔为断续不规则的断续网孔，网孔直径为0.5-2mm的网孔个数占视场中总网孔个数不小于50％；

经测试，本发明的气缸套与铝合金液的结合率达到93％以上，同时本发明的气缸套距外壁1mm处就能实现A型石墨占比75％以上、长度4-5级。

实施例6

本实施例提供了一种气缸套及其制备工艺，该低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套的制备工艺，采用离心铸造工艺，具体包括如下步骤：

(1)熔炼原料：调整铁液化学成分，具体为：按比例称取规定的原料，采用中频感应电炉于1480℃熔炼，按照如下重量原料要求进行调料：碳：3.5％；硫：＜0.1％；硅：2.0％；磷：≤0.4％；锰：1.0％；铬：0.1％；铜：1.5％，余量为铁，得到铁液；

(2)出铁孕育：将上述铁液出铁孕育，出铁温度1480℃，孕育采用顺流孕育，孕育量0.7wt％，孕育剂为硅锶锆；

(3)涂料配制：将70g的水、25g的硅藻土和5g的膨润土混合搅拌8h以上，检测比重为1.2g/cm³，粘度60s，涂料在使用之前，加入占涂料总重量1.3％的发泡剂液，均匀搅拌5min后开始使用；

(4)铸造：采用装有透气塞的金属模具，金属模具的内壁的粗糙度小于3.2μm，以直径为1.5mm的喷嘴作为喷头进行喷涂，喷涂前，金属模具温度控制在370℃，喷涂转速600rpm，喷涂压力为0.4Mpa，喷涂打开角度为50°，喷头先进入金属模具内腔，然后开始喷涂，喷涂行进速度30mm/s，进行第一次涂料喷涂；

然后，停留10s后，按照与第一次涂料喷涂的参数进行第二次涂料喷涂，喷涂完成，通过透气塞用压缩空气吹金属模具模腔内孔5s，保证涂料干燥，最后浇注上述铁液，浇注温度为1450℃，在浇注过程中，进行离心铸造，金属模具的转速为1456rpm，激水冷却至铸件温度为800℃，出缸空冷，得到毛坯；

(5)抛丸：对冷却后的毛坯进行抛丸处理，抛丸直径0.3mm，得到低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套，该气缸套的外圆表面随机分布凹陷部及分割相邻凹陷部的凸起棱，凸起棱围合形成凹陷部，凹陷部的网孔直径为2.1-3.5mm，网孔深度为0.56-0.61mm，气缸套的外圆表面存在占总网孔个数20％的连续封闭的不规则封闭网孔，其余网孔为断续不规则的断续网孔，网孔直径为2-4mm的网孔个数占视场中总网孔个数不小于50％；

经测试，本发明的气缸套与铝合金液的结合率达到93％以上，同时本发明的气缸套距外壁1mm处就能实现A型石墨占比75％以上、长度4-5级。

实施例7

本实施例提供了一种气缸套及其制备工艺，该低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套的制备工艺，采用离心铸造工艺，具体包括如下步骤：

(1)熔炼原料：调整铁液化学成分，具体为：按比例称取规定的原料，采用中频感应电炉于1500℃熔炼，按照如下重量原料要求进行调料：碳：3.0％；硫：＜0.1％；硅：2.7％；磷：≤0.4％；锰：0.5％；铬：0.4％；铜：0.2％，余量为铁，得到铁液；

(2)出铁孕育：将上述铁液出铁孕育，出铁温度1450℃，孕育采用顺流孕育，孕育量0.6wt％，孕育剂为硅锶锆；

(3)涂料配制：将75g的水、20g的硅藻土和5g的膨润土混合搅拌8h以上，检测比重为1.1g/cm³，粘度50s，涂料在使用之前，加入占涂料总重量1.0％的发泡剂液，均匀搅拌5min后开始使用；

(4)铸造：采用装有透气塞的金属模具，金属模具的内壁的粗糙度小于3.2μm，以直径为2mm的喷嘴作为喷头进行喷涂，喷涂前，金属模具温度控制在350℃，喷涂转速960rpm，喷涂压力为0.35Mpa，喷涂打开角度为100°，喷头先进入金属模具内腔，然后开始喷涂，喷涂行进速度45mm/s，进行第一次涂料喷涂；

然后，停留8s后，按照与第一次涂料喷涂的参数进行第二次涂料喷涂，喷涂完成，通过透气塞用压缩空气吹金属模具模腔内孔8s，保证涂料干燥，最后浇注上述铁液，浇注温度为1480℃，在浇注过程中，进行离心铸造，金属模具的转速为1420rpm，激水冷却至铸件温度为790℃，出缸空冷，得到毛坯；

(5)抛丸：对冷却后的毛坯进行抛丸处理，抛丸直径0.4mm，得到低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套，该气缸套的外圆表面随机分布凹陷部及分割相邻凹陷部的凸起棱，凸起棱围合形成凹陷部，凹陷部的网孔直径为0.52-1.5mm，网孔深度为0.38-0.44mm，气缸套的外圆表面存在占总网孔个数50-51％的连续封闭的不规则封闭网孔，其余网孔为断续不规则的断续网孔，网孔直径为0.5-2mm的网孔个数占视场中总网孔个数不小于50％；

经测试，本发明的气缸套与铝合金液的结合率达到93％以上，同时本发明的气缸套距外壁1mm处就能实现A型石墨占比75％以上、长度4-5级。

实施例8

本实施例提供了一种气缸套及其制备工艺，该低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套的制备工艺，采用离心铸造工艺，具体包括如下步骤：

(1)熔炼原料：调整铁液化学成分，具体为：按比例称取规定的原料，采用中频感应电炉于1500℃熔炼，按照如下重量原料要求进行调料：碳：3.4％；硫：＜0.1％；硅：2.2％；磷：≤0.4％；锰：0.9％；铬：0.2％；铜：1.2％，余量为铁，得到铁液；

(2)出铁孕育：将上述铁液出铁孕育，出铁温度1525℃，孕育采用顺流孕育，孕育量0.4wt％，孕育剂为硅锶锆；

(3)涂料配制：将71g的水、24g的硅藻土和5g的膨润土混合搅拌8h以上，检测比重为1.11g/cm³，粘度52s，涂料在使用之前，加入占涂料总重量1.5％的发泡剂液，均匀搅拌5min后开始使用；

(4)铸造：采用装有透气塞的金属模具，金属模具的内壁的粗糙度小于3.2μm，以直径为1.8mm的喷嘴作为喷头进行喷涂，喷涂前，金属模具温度控制在310℃，喷涂转速950rpm，喷涂压力为0.4Mpa，喷涂打开角度为120°，喷头先进入金属模具内腔，然后开始喷涂，喷涂行进速度45mm/s，进行第一次涂料喷涂；

然后，停留8s后，按照与第一次涂料喷涂的参数进行第二次涂料喷涂，喷涂完成，通过透气塞用压缩空气吹金属模具模腔内孔8s，保证涂料干燥，最后浇注上述铁液，浇注温度为1460℃，在浇注过程中，进行离心铸造，金属模具的转速为1480rpm，激水冷却至铸件温度为730℃，出缸空冷，得到毛坯；

(5)抛丸：对冷却后的毛坯进行抛丸处理，抛丸直径0.2mm，得到低外圆铸态类蜂窝状或者类丘陵状气缸套，该气缸套的外圆表面随机分布凹陷部及分割相邻凹陷部的凸起棱，凸起棱围合形成凹陷部，凹陷部的网孔直径为0.8-1.2mm，网孔深度为0.40-0.43mm，气缸套的外圆表面存在占总网孔个数38-42％的连续封闭的不规则封闭网孔，其余网孔为断续不规则的断续网孔，网孔直径为0.5-2mm的网孔个数占视场中总网孔个数不小于50％；

经测试，本发明的气缸套与铝合金液的结合率达到93％以上，同时本发明的气缸套距外壁1mm处就能实现A型石墨占比75％以上、长度4-5级。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种气缸套的制备工艺，其特征在于，在向模具内腔浇注铁液之前，还包括向所述模具内壁进行至少两次涂料喷涂，并在所述模具内壁形成涂料层的步骤；

所述涂料喷涂由第一次涂料喷涂和第二次涂料喷涂组成，在第一次涂料喷涂完全干燥之前进行第二次涂料喷涂；在进行所述涂料喷涂时，所述模具的温度为220-380℃，所述涂料喷涂的喷涂压力为0.2-0.4Mpa；

所述涂料喷涂所用涂料，包括如下重量份原料：70-73份的水、20-22份的硅藻土和5-10份的膨润土；

在使用所述涂料之前，还包括向所述涂料中加入占涂料总重量0.9-1.5%的发泡剂；

所述气缸套的外圆表面随机分布凹陷部及分割相邻凹陷部的凸起棱，凸起棱围合形成所述凹陷部，所述凹陷部包括网孔，且所述气缸套的外圆表面存在占总网孔个数至少10%的封闭网孔，其余网孔为断续网孔；气缸套的凹陷部的网孔深度为0.1-0.6mm。

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述涂料喷涂的转速为500-1100rpm。

3.根据权利要求1或2所述的制备工艺，其特征在于，所述涂料喷涂是以直径为1.5-2.5mm的喷嘴作为喷头进行喷涂的；

所述涂料喷涂的喷涂方向与所述模具的轴向夹角为25-65°。

4.根据权利要求1或2所述的制备工艺，其特征在于，所述第一次涂料喷涂与第二次涂料喷涂的喷涂间隔时间为3-10s。

5.根据权利要求1或2所述的制备工艺，其特征在于，所述浇注的浇注温度为1350-1500℃；

在浇注过程中，进行离心铸造，所述模具的转速为1400-1600rpm。

6.根据权利要求1或2所述的制备工艺，其特征在于，所述涂料的比重1.1-1.2 g/cm³，粘度为50-70s。

7.根据权利要求1或2所述的制备工艺，其特征在于，在将所述铁液浇注于所述模具内腔之前，还包括向所述铁液加入占其总重量0.4-0.8%的孕育剂，并于1380-1500℃下孕育的步骤。

8.根据权利要求7所述的制备工艺，其特征在于，所述铁液由如下原料组成：碳3.0~3.5wt%、硅2.0~2.7wt%、锰0.5~1.0wt%、铬0.1~0.4wt%、铜0.2~1.5wt%、硫＜0.1wt%、磷≤0.4wt%、余量为铁；

所述孕育剂为硅锶锆。

9.根据权利要求1或2所述的制备工艺，其特征在于，所述模具侧壁上均匀分布透气塞，所述模具的内壁的粗糙度小于3.2μm；

还包括将浇注铁液后的模具冷却至700-800℃后，将铸件从模具中取出，空冷，得到毛坯，并对毛坯进行抛丸处理。

10.根据权利要求9所述的制备工艺，其特征在于，所述抛丸处理的抛丸直径0.2-0.4mm。

11.一种气缸套，其特征在于，采用权利要求1-10任一项所述的制备工艺制备得到。

12.根据权利要求11所述的气缸套，其特征在于，所述气缸套的外圆表面存在占总网孔个数20-50%的封闭网孔，其余网孔为断续网孔。

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