[发明专利]发动机缸盖及其热处理工艺

说明书

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种发动机缸盖及其热处理工艺。发动机缸盖的热处理工艺包括如下步骤：将发动机缸盖毛坯置于加热炉中，加热至822℃～842℃，并保温1h～2h；将发动机缸盖毛坯随加热炉冷却至共析转变温度，所述共析转变温度为Ac₁～Ac₃；将发动机缸盖毛坯置于盐浴炉中进行等温淬火，等温淬火温度为260℃～400℃，等温淬火时间为0.5h～2h；将发动机缸盖毛坯从盐浴炉中取出，并空冷至室温。本发明的发动机缸盖的热处理工艺，灰铸铁在加热至完全奥氏体化后，随炉冷却至共析转变温度，部分奥氏体转变为一部分铁素体，铁素体具有一定的延展性，在原有的奥铁体基础上，增加铁素体可以降低发动机缸盖的硬度，从而降低发动机缸盖的机加工难度。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种发动机缸盖及其热处理工艺。

背景技术

灰铸铁以其优良的铸造性、加工性、耐磨性、吸振性、导热性和低廉的成本成为制造发动机缸盖的首选材料。现有技术中，通过退火的方式对灰铸铁缸盖进行热处理，得到的灰铸铁缸盖的抗拉强度最高可达290MPa。

随着发动机缸内爆压升级，发动机的缸盖承受的热应力和机械应力越来越大，因此，对缸盖的抗拉强度的要求越来越高。现有的技术将缸盖加热至一定温度后，直接进行等温淬火，以提高缸盖的抗拉强度，但等温淬火增加了缸盖的硬度，使发动机缸盖的加工难度增加。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有的灰铸铁缸盖的加工难度大的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明一方面提出了一种发动机缸盖的热处理工艺，其特征在于，所述发动机缸盖由灰铸铁浇注而成，所述发动机缸盖的热处理工艺包括以下步骤：

将发动机缸盖毛坯置于加热炉中，加热至822℃～842℃，并保温1h～2h；

将发动机缸盖毛坯随加热炉冷却至共析转变温度，所述共析转变温度为Ac₁～Ac₃；

将发动机缸盖毛坯置于盐浴炉中进行等温淬火，等温淬火温度为260℃～400℃，等温淬火时间为0.5h～2h；

将发动机缸盖毛坯从盐浴炉中取出，并空冷至室温。

根据本发明实施例的发动机缸盖的热处理工艺，首先将灰铸铁的发动机缸盖加热至822℃～842℃，并保温1h～2h，以使发动机缸盖的成分完全奥氏体化，再使发动机缸盖毛坯随炉冷却至共析转变温度，以使发动机缸盖毛坯在等温淬火后可以形成铁素体，接着再将发动机缸盖毛坯置于盐浴炉中进行等温淬火，等温淬火可以减少淬火应力和淬火变形，避免了热处理过程缸盖的变形或开裂，等温淬火后，再将发动机缸盖毛坯置于空气中冷却至室温。本发明的发动机缸盖的热处理工艺，灰铸铁在加热至完全奥氏体化后，随炉冷却至共析转变温度，部分奥氏体转变为一部分铁素体，等温淬火后大量奥氏体转变为奥铁体（针状铁素体+高碳奥氏体），奥铁体提高了发动机缸盖的抗拉强度。同时，铁素体具有一定的延展性，在原有的奥铁体（针状铁素体+高碳奥氏体）基础上，增加铁素体可以降低发动机缸盖的硬度，从而降低发动机缸盖的机加工难度。另外，灰铸铁的发动机缸盖中还包含片状石墨成分，片状石墨有利于切削加工，保证了其热处理后优异的切削性能。

另外，根据本发明实施例的发动机缸盖的热处理工艺，还可以具有如下的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述将发动机缸盖毛坯置于加热炉中，加热至822℃～842℃，并保温1h～2h步骤中，保温温度为822℃。

在本发明的一些实施例中，所述将发动机缸盖毛坯置于加热炉中，加热至822℃～842℃，并保温1h～2h步骤中，发动机缸盖毛坯的装炉温度为150℃～200℃。

在本发明的一些实施例中，所述将发动机缸盖毛坯置于加热炉中，加热至822℃～842℃，并保温1h～2h步骤中，将发动机缸盖毛坯分段加热至822℃～842℃。

在本发明的一些实施例中，所述分段加热包括以下步骤：