[发明专利]自生混合颗粒增强铝合金缸套及其制备方法

权利要求书

1.一种自生混合颗粒增强铝缸套，其特征在于：所述缸套中含有大量的初生 Al₃Ni和初晶Si颗粒，缸套内混合颗粒总体积分数为15-50％；初生Al₃Ni和 初晶硅Si的相对体积百分含量分别为60％-80％和20％-40％。

2.一种权利要求1所述的自生混合颗粒增强铝缸套，其特征在于：所述缸套基 体材料为铝或铝基合金。

3.一种权利要求1所述的自生混合颗粒增强铝缸套的铸件毛坯，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)、中间基体层(2) 以及内层的初晶硅颗粒层(3)三层构成，所述的三层之间通过冶金的方式进 行结合。

4.一种权利要求3所述的自生混合颗粒增强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：缸套基体材料选用Al，并 在液态Al合金中加入Ni、Si形成Al-Si-Ni合金，其中，Si含量为17～25wt％， Ni含量为8～15wt％，以及少量的Cu、Ti、Mg，其余为Al。在离心铸造凝固 过程中形成初生Al₃Ni和初晶Si混合颗粒。离心铸造过程中，转速为 1000-5000rpm，浇注温度为700-950℃，模具预热温度为250-500℃。

5.一种权利要求3所述的自生混合颗粒增强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，以去除铸件毛坯中中间基体层(2)以及 内层的初晶Si颗粒层(3)，从而在颗粒增强层(1)中获得含有初生Al₃Ni 和初晶Si混合颗粒的缸套，在缸套内表面暴露出铸件外层颗粒增强层(1) 中的初生Al₃Ni和初晶Si混合颗粒，得到缸套耐磨表面。

6.一种权利要求1和5所述的自生混合颗粒增强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自生混合颗粒增强 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。

7.一种权利要求6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。