[发明专利]一种螺旋状毛刺型铝合金缸套及其制备方法

说明书

本发明公开一种螺旋状毛刺型铝合金缸套，包括缸套本体，所述缸套本体内表面涂覆有内涂层，所述内涂层的表面粗糙度在80~120μm，厚度在0.2~0.4mm；所述缸套本体的外表面设置有毛刺，毛刺分布呈螺旋状，所述毛刺高度在0.1~0.5mm。本发明还公开制备上述螺旋状毛刺型铝合金缸套的方法。本发明具有咬合力好、使用寿命长、耐磨性好的技术效果。

技术领域

本发明涉及缸套生产领域，尤其涉及一种螺旋状毛刺型铝合金缸套及其制备方法。

背景技术

汽车发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，是汽车的心脏，影响汽车的动力性、经济性和环保性。缸套作为发动机主要配附件之一，是发动机A级关键零部件，其性能直接影响着发动机的动力性、可靠性、经济性、排放、噪音等技术要求。

目前，传统的缸套生产成本较高，磨合时间长，咬合力差，使用寿命短，并难以满足高性能节能环保发动机对于缸套强度和耐磨性及成本的要求。对于绝热陶瓷缸套，其内表面涂覆碳化硅，镀硬铬，电沉积镍磷合金，热喷涂耐磨合金，表面渗碳以及激光相变硬化等技术，但这些处理工艺大多技术复杂，成本髙，变形大，成品率及生产率低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供咬合力好、使用寿命长、耐磨性好的螺旋状毛刺型铝合金缸套及其制备方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种螺旋状毛刺型铝合金缸套，包括缸套本体，所述缸套本体内表面涂覆有内涂层，所述内涂层的表面粗糙度在80~120μm，厚度在0.2~0.4mm；所述缸套本体的外表面设置有毛刺，毛刺分布呈螺旋状，所述毛刺高度在0.1~0.5mm。

优选地：所述缸套本体的化学组成按如下重量百分比计包括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。

一种制备上述的螺旋状毛刺型铝合金缸套的方法，先在模具的内壁使用脱模剂涂覆有一层防护层，然后将铸铁熔化成铁水，将铁水倒入模具中，采用离心铸造法铸造成型，冷却至室温后，将模具敲碎完成脱模；再对脱模后的毛坯形成内表面处理，即得产品。

优选地，所述脱模剂的制备方法，将26~30重量份的棕榈蜡、12~16重量份的硅树脂、2.3~2.6重量份的硬脂酸锌、6.3~6.8重量份的硼氢化钠、5.6~5.8重量份的硫化镍粉末和80~85重量份的甲醇在95~100℃条件下加热搅拌，搅拌过程中通入氮气保护气，搅拌10~15分钟后降温至室温，然后用高剪切均质乳化机在1000~3000r/min的条件下，乳化2~3h即可获得所述脱模剂。

优选地，所述缸套内表面处理包括如下步骤；

步骤一、初共渗

缸套在300~350℃预热后，送入盐浴池中进行盐浴共渗处理，盐浴温度为510~520℃，盐浴中氰酸根的质量浓度为30~40%，共渗90~100分钟，盐浴共渗处理后清洗，去除缸套共渗后表面的盐及碳；

步骤二、二次共渗

在经过步骤一处理后的缸套内表面均匀涂抹一层共渗剂，然后将缸套置于机床托辊上，再将等离子炬喷嘴插入缸套内部，缸套在水平托辊的带动下作定轴旋转运动，等离子炬喷嘴作往复直线运动，在被处理的缸套内表面扫描出螺旋状硬化带，即完成二次共渗过程。

优选地，所述共渗剂由碳化硼粉、氮化硼粉、石墨烯粉、氟硼酸钾、稀土硅铁合金粉、机油混合均匀制成。

优选地，所述共渗剂中碳化硼粉、氮化硼粉、石墨烯粉、氟硼酸钾、稀土硅铁合金粉、机油的质量配比为（33~36）:（56~60）:（3~3.5）:（1.1~1.3）:（5.8~6.3）:（120~130）。