[发明专利]一种颗粒增强内燃机铝缸套及其与铝缸体的组合成形方法

权利要求书

1.一种颗粒增强内燃机铝缸套，其特征在于：所述缸套中含有大量的初晶Si和初晶Al₃Fe混合颗粒或单一初晶Al₃Fe颗粒。

2.一种权利要求1所述的颗粒增强内燃机铝缸套，其特征在于：所述缸套内颗粒体积分数为15-45％。

3.一种权利要求1所述的颗粒增强内燃机铝缸套，其特征在于：所述缸套基体材料为铝或铝基合金。

4.一种权利要求1所述的颗粒增强内燃机铝缸套的铸件毛坯，其特征在于：所述缸套的铸件毛坯在径向方向上由外层颗粒增强层(1)与内层非增强层(2)组成，颗粒增强层(1)中分布有大量的初晶Si和初晶Al₃Fe混合颗粒或单一初晶Al₃Fe颗粒；非增强层(2)中不含颗粒，为夹渣(3)、气孔(4)等缺陷聚集区。

5.一种权利要求4所述的颗粒增强内燃机铝缸套的铸件毛坯的制造方法，包括液态复合材料的熔制和离心铸造，其特征在于：在液态Al合金中加入Fe、Si、Mn，形成Al-Si-Fe-Mn合金，其中，Si含量为12-25wt％，Fe含量为8-15wt％，Mn含量为4-15wt％，及其少量的Cu、Ni、Ti，其余为Al；当Si含量在12-13wt％时，在铸造凝固过程中在铸件毛坯的颗粒增强层(1)中形成单一初晶Al₃Fe颗粒，当Si含量大于13wt％时，在铸件毛坯的颗粒增强层(1)中形成初晶Si和Al₃Fe混合颗粒；离心铸造过程中，离心转速为1000-5000rpm，浇注温度为780-900℃，模具预热温度为100-400℃。

6.一种权利要求4所述的颗粒增强内燃机铝缸套的铸件毛坯的机械加工方法，其特征在于：对离心铸造制备的缸套铸件毛坯按缸套几何尺寸要求进行车削加工，内孔加工量为1-6mm，以去除铸件毛坯中含有夹渣(3)、气孔(4)的非增强层(2)，从而在颗粒增强层(1)中获得含有初晶Si和初晶Al₃Fe混合颗粒，或单一初晶Al₃Fe颗粒的缸套。

7.一种权利要求1和6所述的颗粒增强内燃机铝缸套与铝缸体的组合成形方法，其特征在于：在压力铸造铝合金缸体时将机加工后的铝缸套镶铸在铝缸体中，铝缸套与铝缸体通过压力铸造得到它们的组合成形体，结合处为冶金结合。

8.一种权利要求7所述的颗粒增强内燃机铝缸套与铝合金缸体的组合成形体的机械加工方法，其特征在于：对组合成形体按几何尺寸要求进行机械加工，对组合成形体的缸套内表面进行粗车、精车，车削加工厚度为0.5-2.0mm，然后珩磨、抛光处理，最后装配活塞、活塞环及其它零件，得到全铝合金发动机。