[发明专利]高硅铝合金缸套及其镶铸工艺

说明书

技术领域

本发明设计一种铝合金缸套，尤其是一种高硅铝合金缸套，本发明还涉及上述缸套的镶铸工艺。

背景技术

缸套是汽缸的内衬(cylinder liner)，只有薄薄的一层，通常采用球墨铸铁(或称延性铸铁，ductile iron)制成，负责跟活塞环直接接触，在汽缸本体铸造成型后，加工压入其内。

由于气缸壁承受高压气体和活塞的侧推力引起的应力，以及由于高温气体引起的热应力，缸套材料必须具有较高的结构强度和疲劳强度，以避免缸套变形或材料过早疲劳破坏。此外，缸套还必须具有良好的耐磨性和抗咬合性能。缸套大多数采用灰铸铁或奥氏体铸铁制成。为了提高缸套的力学强度和改善耐磨性，需要添加镍、铬、铜和钼等元素，已形成多相金属。

由于铝质量较轻，加上铝合金具有一定的强度和耐磨性，因此，在汽车、摩托车等轻型发动机上，铝合金缸套具有一定的使用空间，但随着现代轻型柴油机的最大承受压力的提升，必须提高缸套材料的承压极限及坚固耐用度。

在缸套的成形方面，主要利用铸造的方法。气缸内的磨损主要有切削磨损、粘附磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损四种形式，因此，要对缸套进行表面处理，提高其硬度、耐磨性，以延长其寿命。传统的表面处理方法是进行渗碳、渗氮或者碳氮共渗，后来发展到电镀技术、激光表面处理、等离子处理等。上述处理方法各有优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸造性好、耐磨性高、线膨胀系数小的铝合金缸套；本发明的另一个目的在于提供上述铝合金缸套的一种与气缸基体的结合度很高的镶铸工艺。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种铝合金缸套，它采用高硅铝合金制成。

一种上述铝合金缸套的镶铸工艺，包括如下步骤：1)对所述的铝合金缸套的与气缸基体接触的表面进行活化处理；2)经过处理的所述的铝合金缸套与所述的气缸基体进行晶界结合。

由于上述技术方案的采用，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

采用高硅铝合金是缸套具有铸造性好、耐磨性好、线膨胀系数小的特性，采用此类缸套，与采用铸铁缸套相比，减轻了发动机或压缩机的重量并减少了汽车油耗。应用高硅铝缸套镶铸时，通过对缸套表面进行活化处理，使缸套与气缸基体的结合由原来的机械结合达到晶界结合，使缸套与气缸基体的结合强度大大提高。

具体实施方式

一种铝合金缸套，采用高硅铝合金制成。高硅铝合金的硅含量为16～24％。高硅铝合金进行变质和细化处理后，在压力下结晶凝固成缸套。采用高硅铝合金是缸套具有铸造性好、耐磨性好、线膨胀系数小的特性，采用此类缸套，与采用铸铁缸套相比，减轻了发动机或压缩机的重量并减少了汽车油耗。

一种上述铝合金缸套的镶铸工艺，包括如下步骤：1)对铝合金缸套的与气缸基体接触的表面进行活化处理；2)经过处理的铝合金缸套与气缸基体进行晶界结合。应用高硅铝缸套镶铸时，通过对缸套表面进行活化处理，使缸套与气缸基体的结合由原来的机械结合达到晶界结合，使缸套与气缸基体的结合强度大大提高。