CN1477321A - 气缸套制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气缸套制备工艺，在制备工艺中新增硫氮碳三元共渗表面处理及空氧处理工艺。本发明所述和硫氮碳三元共渗表面处理工艺为：气缸套以预热炉中预热后，再在盐浴池中进行盐浴，盐浴温度控制在565±10℃，盐浴成份CNO－浓度为30－40％，通入压缩空气量控制在400－450升/小时，经清水清洗、人工擦洗后，再进行空氧处理。起始用基础盐CR4充填，经升温熔化再加入再生盐CR2，加入量以每炉缸套共渗重量以300－500计，加入基础盐CR40.5－2千克、再生盐CR23－8千克，共渗处理后清洗，去除缸套共渗后表面盐及碳。本发明工艺生产的气缸套提高了耐磨性，耐蚀性，减摩性，抗咬合抗拉伤性，在耐磨性、耐腐蚀性、减摩性方面优于激光处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种气缸套制备工艺。
背景技术
气缸套是发动机之心脏零件，一直处于高温高压下工作。除承担燃烧室密封，活塞导向和传递热量外，还作为燃烧室的一部分。工作过程中，它同时受到炭渣杂质的磨料磨损，废气的腐蚀磨损和高温接触点的熔着磨损。近代环保法规，对内燃机提出新的降机油要求市场需更强化的发动机。种种新要求几乎都加在气缸套上面。提高气缸套的耐磨性，耐蚀性，减摩性，抗咬合抗拉伤性，气缸活塞环的配对性的工作显得日益重要，对气缸套改善性能的研究一直不断。
发明内容
本发明的目的在于：从耐磨理论入手，将硫氮碳三元共渗工艺应用于气缸套，以提高气缸套的耐磨性，耐蚀性，减摩性，抗咬合抗拉伤性。
本发明通过以下方案实现：冲无炉+中频电炉双炼硼铸铁、离心铸造、毛胚粗加工、精加工、气缸套精细加工(修整)、成品检验交库。其中新增工艺为：硫氮碳三元共渗表面处理及空氧处理。
本发明所述和硫氮碳三元共渗表面处理工艺为：气缸套以预热炉中预热后，再在盐浴池中进行盐浴，盐浴温度控制在565±10℃，盐浴成份CNO-浓度为30-40％，通入压缩空气量控制在400-450升/小时，经清水清洗、人工擦洗后，再进行空氧处理。
本发明所述的预热温度为350±10℃，保温10-60分钟，再进行盐浴共渗处理，起始用基础盐CR4充填，经升温熔化再加入再生盐CR2，加入量以每炉缸套共渗重量以300-500计，加入基础盐CR4 0.5-2千克、再生盐CR2 3-8千克，共渗处理后清洗，去除缸套共渗后表面盐及碳。
本发明的所述空氧处理温度控制在：350±50℃，时间30-60分钟。
本发明工艺在硫氮碳三元共渗表面处理前进行半成品分选检测。对半成品的主要关键控制对精度，形位公差检查分选，使其符合进入下道表面处理之要求。
硫氮碳共渗处理步骤为：去油清洗、清水清洗、缸套预热、盐浴共渗处理、清水清洗、人工擦洗、空氧处理。去油清洗工艺中在清洗池中加入1-2％去污剂配成清洗液。
空氧处理温度为：350±50℃，时间30-60分钟。
硫氮碳三元共渗处理的钢铁另件是在565±10℃盐浴下进行。表面渗入大量的氮原子。必然会使工件外表面长大内表面负长大。其长大量主要和盐浴成分，盐浴温度和时间以及气缸套本身化学成分，自身形状结构有关。控制气缸套化学表面处理后的变形量，经过化学表面处理后的钢铁零件变形量主要与另件自身形状结构有关，也和处理过程放置方式相关。
本发明工艺生产的气缸套提高了耐磨性，耐蚀性，减摩性，抗咬合抗拉伤性，在耐磨性、耐腐蚀性、减摩性方面优于激光处理。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细说明。实施例1：对现有舍舍夫495(干式缸套)气缸套制备工艺进行改进
本发明工艺包括：冲炉+中频电炉双炼硼铸铁、离心铸造、毛胚粗加工、精加工、精细加工、半成品分选检测、硫氮碳三元共渗表面处理、空氧处理成品检验交库等工序，半成品分选检测中要求气缸套内表面直径按名义尺寸加大0.01-0.03毫米，外圆表面按名义尺寸减小0.015-0.035毫米。
硫氮碳三元共渗表面处理包括去油清洗、人工擦洗两次清洗，再在预热中进行预热，预热温度为350±10℃，保温30分钟，再进行盐浴共渗处理，起始用基础盐CR4充填，经升温熔化再加入再生盐CR2，加入量以每炉缸套共渗重量以300-500计，加入基础盐CR4 0.58千克、再生盐CR2 8千克，共渗处理后清洗，去除缸套共渗后表面盐及碳。
本发明是在气缸套基础上，采用硫氮碳三元共渗技术，对缸套工作表面进行化学热处理，使其工作面上生成一种新的共渗层组织。本发明气缸套工作表面的共渗层组织(化合物层，及其中的疏松层，致密层)深度比一般同类共渗方式形成的组织，更易于控制，以适应不同作业要求。本发明气缸套——舍舍夫气缸套变形极小，完全满足现代强化发动机对其性能质量要求，满足现代环保法规对发动机的要求。可使不明铸铁气缸套的耐磨性能提高52％以上，与其配的活塞环少耐磨性提高41％。
本发明的气缸套，工作表面生成一层致密度相当高，且深度不控制的特殊组织。该层组织叫舍舍夫共渗层。它是以ε相[Fe2-3(N、C)或(Fe3，M)2-3(C、N)]为主(M为合金元素)，含有FeS、Fe3O4相组成物质的硫氮碳富集区。这种组织中的化合物层其外侧为松散区(又称泡沫区)，内侧为致密区(又称白亮区)]深度，松散区和致密区深度都可根据使用性能的需要而作一定程度控制。本发明通过探索，解决了铸铁上硫氮碳渗层质量难以控制的难题。从而使气缸套可以抵抗超微硬质粒子的侵入和磨损。
本发明主要依托下列国家和行业技术标准：
1)JB5083内燃机干式铸铁气缸套技术条件，2)GB/T1150内燃机湿式铸铁气缸套技术条件，3)JB/T9198盐浴硫氮碳共渗。
舍舍夫气缸套除具有硼铸铁缸套全部特点之外，比气缸套具有更加优异的耐磨性，耐腐蚀性，减摩性，抗咬合性以及良好的与活塞环配对性。因此能满足现代强化内燃机气缸套的种种要求，满足环保法规的苛刻要求。
舍舍夫气缸套经过洛阳拖拉机检测中心磨损试验结论是耐磨性比气缸套提高52％以上，与其配含的活塞环耐磨性提高了41％。
山东维坊第二发动机厂对舍舍夫缸套等三种材质缸套同机500小时台架对比试验，舍舍夫缸套耐磨性，配付性，机油耗等各项指标均好于其他两类缸套(激光处理缸套，等离子处理缸套)。
北方广大农民欢迎舍舍夫气缸套，普通反映过去麦收期常因气缸套磨损中途要停机维修换缸套，既耽误了农时，又费钱，用舍舍夫缸套，放心了，一个麦收下来，发动机还好好的。既保了麦收，又省了维修钱。实施例2：对现有6105气缸套(湿工缸套)
本发明工艺包括：冲炉+中频电炉双炼硼铸铁、离心铸造、毛胚粗加工、精加工、精细加工、半成品分选检测、硫氮碳三元共渗表面处理、空氧处理成品检验交库等工序。半成品分选检测时要求直径0.001-0.05毫米。硫氮碳三元共渗表面处理中先进行去油清洗，再预热炉中预热，预热温度为350℃，保温45分钟，再进行盐浴共渗处理。起用基础盐充填，经升温熔化后再加入再生盐及硫化钾。加入量以每炉缸套350千克计，加入基础盐量1.5千克，再生盐3.5千克，硫化钾10克。共渗盐浴温度570℃，共渗时间120分钟，盐池通入压缩空气量按420升/小时控制。共渗处理后经清洗和人工擦洗二次清洗，去除缸套共渗后表面盐及碳，随即在350℃下保温1小时，再进行空氧处理。
Claims (7)
1、一种气缸套制备工艺，包括冲无炉+中频电炉双炼硼铸铁、离心铸造、毛胚粗加工、精加工、精细加工、成品检验交库等工序，其特征在于：在精加工后，增加硫氮碳三元共渗表面处理、空氧处理两道工序。
2、根据权利要求1所述的气缸套制备工艺，其特征在于：硫氮碳三元共渗表面处理工艺为：气缸套以预热炉中预热后，再在盐浴池中进行盐浴，盐浴温度控制在565±10℃，盐浴成份CNO-浓度为30-40％，通入压缩空气量控制在400-450升/小时，经清水清洗、人工擦洗后，再进行空氧处理。
3、根据权利要求2所述的气缸套制备工艺，其特征在于：预热温度为350±50℃，保温10-60分钟，再进行盐浴共渗处理，起始用基础盐CR4充填，经升温熔化再加入再生盐CR2，加入量以每炉缸大共渗重量以300-500计，加入基础盐CR4 0.5-2千克、再生盐CR2 3-8千克，共渗90-120分钟，共渗处理后清洗，去除缸套共渗后表面盐及碳。
4、根据权利要求1或2所述的气缸套制备工艺，其特征在于：氮碳三元共渗表面处理工艺中进行盐浴前需经去油清洗、人工擦洗两次清洗。
5、根据权利要求1或2所述的气缸套制备工艺，其特征在于：空氧处理温度为：350±50℃，时间30-60分钟。
6、根据权利要求1或2所述的气缸套制备工艺，其特征在于：硫氮碳三元共渗表面处理前进行半成品分选检测。
7、根据权利要求5所述的气缸套制备工艺，其特征在于：半成品分选检测对半成品的主要关键控制对精度，形位公差检查分选，表面直径按名义尺寸加大0.01-0.03毫米，外圆表面按名义尺寸减小0.015-0.035毫米，使其符合进入下道表面处理之要求。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |