[发明专利]一种高性能气缸套组件及制造方法

权利要求书

1.一种高性能气缸套组件，包括圆筒状的缸套和与缸套内壁滑动配合的活塞环，其特征在于：所述缸套和活塞环的材质相同，均为灰铸铁、蠕墨铸铁和合金铸铁中的一种；缸套内壁镀有耐磨层，所述耐磨层为硬铬合金、铬镍合金、铬铁合金和铬钴合金中的一种，表面硬度为HV650~HV1100，在耐磨层上阳极刻蚀有微网纹；在缸套内周面设有刮擦槽，所述刮擦槽位于活塞上止点上方，用于刮掉活塞上堆积的颗粒物；

缸套的制造，

a.粗加工，对铸态缸套进行粗加工，在缸套内壁活塞上止点上方机械加工出刮擦槽，铸态缸套的材质为灰铸铁、蠕墨铸铁或合金铸铁；粗加工的缸套内径比成品内径大400~800μm，缸套外径比成品外径小20~200μm，内壁粗糙度为1~10μm，外壁粗糙度为3~20μm；

b.预处理，对缸套进行除油、除锈处理；

c.电镀，将缸套置于电镀液中进行电镀处理，在缸套内壁镀上耐磨层，所述耐磨层为硬铬合金、铬镍合金、铬铁合金和铬钴合金中的一种，表面硬度为HV650~HV1100；

d.清洗，对缸套依次进行清洗、干燥和除氢处理；

e.阳极刻蚀，对缸套进行阳极刻蚀处理，在缸套内壁形成微网纹；阳极刻蚀液的组成为：磷酸钠2~20 g/L、磷酸氢二钠1~5 g/L和偏磷酸钠2~10 g/L中的一种或两种，以及氢氧化钠65~100g/L和碳酸钠75~200g/L；阳极刻蚀的工艺参数为：采用脉冲直流电源，脉冲频率为1~10Hz，电流密度为10~20 A/dm²，刻蚀时间为3~10min；所述微网纹的形状为交叉网纹或独立沟槽，长度为0.3~10μm，深度为20~150μm，网纹密度为单位面积15%~50%；

f.清洗，对缸套进行清洗、干燥处理；

g.精加工，对缸套内壁进行精加工，打磨刮擦槽边沿至光滑锋利，内壁粗糙度为0.3~0.8μm，内径椭圆度为±3~5μm，内径垂直度为±3~10μm；

活塞环的制造，采用与缸套相同的材质铸造制得活塞环，然后采用喷涂或磷化对活塞环表面进行强化处理，活塞环表面硬度为HV250~HV450。

2.根据权利要求1所述的高性能气缸套组件，其特征在于：所述刮擦槽与活塞上止点的垂直距离为1~10mm，刮擦槽的深度为0.5~1.5mm。

3.根据权利要求1或2所述的高性能气缸套组件，其特征在于：在所述活塞环外周面中部机械加工形成储油槽，所述储油槽的深度为0.1~1mm，宽度为活塞环厚度的1/2~1/4。

4.根据权利要求1所述的高性能气缸套组件，其特征在于：所述步骤c中耐磨层电镀液的组成为：

当耐磨层为硬铬合金时，其电镀液的组成为：

铬酐的含量为180~250g/L，

硫酸的含量为1~2.5g/L，

酸比CrO₃ /SO₄为100/1~200/1；

当耐磨层为铬镍合金、铬铁合金和铬钴合金中的一种时，其电镀液组成为：

铬酐的含量为180~250g/L，

硫酸的含量为1~2.5g/L，

酸比CrO₃ /SO₄为100/1~200/1，

硫酸镍 10~35 g/L、氯化铁5~20 g/L、硫酸铁5~20 g/L和硫酸钴5~25 g/L中的一种。

5.根据权利要求1所述的高性能气缸套组件，其特征在于：所述步骤c中耐磨层的电镀工艺参数为：电镀温度为50~65℃，电流密度40~75A/dm²，电镀时间2~18h，镀层厚度为50~450μm。