[发明专利]一种铝合金型缸套的制备工艺

说明书

本发明涉及一种铝合金型缸套的制备工艺，通过优化铝合金的成分，并采用离心铸造的方式制成缸套主体，使得缸套主体与铝缸体之间易形成结构紧密的冶金结合，缸套主体铝缸体之间的结合力显著提高；通过在缸套主体的内壁先真空镀膜制成镀铝层，然后使用双氧水氧化镀铝层制成结构致密的氧化镀层，相对于铝和铝之间的摩擦系数，后续的铝合金活塞与氧化镀层之间的摩擦系数显著降低。

技术领域

本发明涉及缸套技术领域，尤其涉及一种铝合金型缸套的制备工艺。

背景技术

为了降低汽车油耗和减少尾气排放，全铝发动机应运而生，是欧美发动机制造企业近几年来开发的新产品，国内刚刚起步，是轻型轿车发动机的发展方向。

由于铝和铝之间的摩擦系数比铝和铸铁之间的摩擦系数要高得多，目前最主流解决办法是在铝缸体内镶铸铁气缸套，铸铁缸套是铝发动机实现低排放、低油耗核心。但是，铸铁缸套和铝缸体之间的结合通过浇铸铝水来实现结合，但是由于铝金属与铸铁之间的结晶不同，铸铁缸套与铝缸体之间的结合力有限。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种铝合金型缸套的制备工艺，具体技术方案如下：

一种铝合金型缸套的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一、缸套主体的制备

将铝合金材料熔融成液态材料浇注进模具后，采用离心铸造成粗坯，离心铸造过程中，转速为3000~3500rpm，浇注温度为850~880℃，模具预热温度为200~350℃；然后对粗坯进行车削初加工成毛坯；

步骤二、氧化镀层的制备

在毛坯的内壁进行喷砂粗化处理使得毛坯内壁的表面粗糙度为50~100μm；然后在毛坯的内壁采用真空镀膜技术制成10~12μm的镀铝层，在真空镀膜过程中，铝坩锅加热温度为1000~1100℃，镀膜室的真空度为-3×10^-4～-5×10^-4Pa；镀膜结束后，旋转毛坯，毛坯的转速为200~260r/min，用3~3.3m/s流速的双氧水冲击镀铝层5~6min，双氧水的温度为41~43℃；在双氧水的氧化下，镀铝层变成致密的氧化镀层；

步骤三、后处理

按照设计尺寸对毛坯的外壁进行粗车、精车，然后珩磨、抛光处理即得到所述铝合金型缸套。

作为上述技术方案的改进，所述铝合金材料中Si含量为5~6wt.%，Ti含量为7~8wt.%，Fe含量为0.3~0.4wt.%，Mn含量为0.6~0.8wt.%，Pd含量为0.05~0.07wt.%，Sr含量为2.3~2.6wt.%，其余为Al。

作为上述技术方案的改进，所述双氧水的密度为1.12~1.13g/cm³。

本发明的有益效果：通过优化铝合金的成分，并采用离心铸造的方式制成缸套主体，使得缸套主体与铝缸体之间易形成结构紧密的冶金结合，缸套主体铝缸体之间的结合力显著提高；通过在缸套主体的内壁先真空镀膜制成镀铝层，然后使用双氧水氧化镀铝层制成结构致密的氧化镀层，相对于铝和铝之间的摩擦系数，后续的铝合金活塞与氧化镀层之间的摩擦系数显著降低。

附图说明

图1为本发明所述铝合金型缸套结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

该铝合金型缸套的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一、缸套主体1的制备