[发明专利]高耐磨气缸套及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机部件及其制造方法，特别是一种高耐磨气缸套及其制造方法。

背景技术

发动机中的气缸套工作在高温、高压、腐蚀、腐损等恶劣环境中，它对发动机的工作性能和使用寿命有着极为重要的影响，如何提高气缸套的使用寿命和工作性能成了工程科研人员关心的焦点。现在发明了许多改进方法，例如：如何提高气缸套内表面的加工质量，为此开创了多种有效的加工工艺，确实大大提高了气缸套的耐磨性能，还有对气缸套内壁进行硬化处理，也得到了显著的耐磨性能。但是上述工艺只是对成型的汽缸套内表面进行处理，没有对汽缸套的整体材料进行改进。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种高耐磨气缸套及其制造方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种高耐磨气缸套，其材料包括生铁、硅铁、锰铁、磷铁、硅钡合金、废钢铁、焦炭、石灰石，上述材料的含量为硅铁2.0-2.5％、锰铁0.5-1.0％、磷铁≤0.30％、硅钡合金0.2-0.3％、废钢铁25-35％、焦炭12.0-14.0％、石灰石8.0-10.0％、其余为生铁，还包括B、Cr二个合金元素。

一种制造本发明的高耐磨气缸套的方法，包括以下步骤：

步骤1：填料，在冲天炉中放入硅铁、锰铁、磷铁、废钢铁、焦炭、石灰石、Cr、B；

步骤2：进行熔炼，熔炼的温度≥1400℃；

步骤3：当放出铁水时即铁水在冲天炉口到浇包之间流动时间段投入硅钡合金；

步骤4：对熔炼好的材料进行后续加工，得到高耐磨气缸套。

本发明与现有技术相比，其显著优点：1)产品材料中的添加的B、Cr二种元素对产品、对环境不造成污染；2)只要称好重量可与原配方中材料同时进行熔炼，操作简单；3)铸件材质可加工性好，加工后产品外表稍亮，有光泽，可观性更好，有利于大规模工业化生产。

具体实施方式

本发明的一种高耐磨气缸套，其材料包括生铁、硅铁、锰铁、磷铁、硅钡合金、废钢铁、焦炭，石灰石等，上述材料投入的含量为硅铁2.0-2.5％、锰铁0.5-1.0％、磷铁≤0.30％(严格控制)、硅钡合金0.2-0.3％、废钢铁25-35％、石灰石8.0-10.0％、焦炭12.0-14.0％、其余全部为生铁，还包括B、Cr二个合金元素。Cr的含量为0.15％-0.40％，B为0.035％-0.07％。

一种制造上述高耐磨气缸套的方法，包括以下步骤：

步骤1：填料，在冲天炉中放入硅铁、锰铁、磷铁、废钢铁、焦炭、石灰石、Cr、B；所填的物料中，硅铁2.0-2.5％、锰铁0.5-1.0％、磷铁≤0.30％、废钢铁25-35％、焦炭12.0-14.0％、石灰石8.0-10.0％、Cr为0.15％-0.40％、B为0.035％-0.07％，其余为生铁。

步骤2：进行熔炼，熔炼的温度≥1400℃；

步骤3：当放出铁水时即铁水在冲天炉口到浇包之间流动时间段投入硅钡合金；所填的硅钡合金的质量为0.2-0.3％，在填料时铁水的温度≥1400℃。

步骤4：对熔炼好的材料进行后续加工，得到高耐磨气缸套。

在进行熔炼的时候，直接在冲天炉里进熔炼，其中要求熔炼温度≥1400℃。熔炼的步骤是：首先放入生铁、B、Cr、废钢铁、焦炭，紧接着投入Mn、P、Si、石灰石，投料频率一般控制在10-12次/小时左右，当放出铁水时(铁水在冲天炉口到浇包之间流动时间段)投入硅钡合金，最后用W-330手提式熔炼测温仪进行温度测试，确保铁水在1400℃以上。熔炼时不需要任何附加介质，即正常的材料配比中添加B、Cr二种合金元素，出铁水后对化学成分进行化验，确保Cr在0.15％-0.40％，B在0.035％-0.40％，由于Cr在铸铁中有极小的溶解度，它们与C的化合能力远大于与铁的化合力，当铸铁中含少量的Cr、B时，使铸铁中的珠光体组织呈细致的索氏体状，铸铁的致密度增加强度提高。熔炼好后，对熔炼好的材料进行后续加工，从而得到高耐磨汽缸套。