[发明专利]一种干式缸套及其粉末冶金制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种干式缸套及其粉末冶金制备方法。

背景技术

干式缸套的特点是气缸套外表面不与冷却液接触。为了获得与缸体间足够的实际接触面积，保证散热效果和缸套的定位，干式缸套外表面和与其相配合的气缸体承孔内表面都有较高的加工精度，而且一般都采用过盈配合。另外，干式缸套壁薄，有的只有lmm厚。干式缸套外圆下端制有不大的锥角，以便压入气缸体。其顶部（或缸体承孔的底部）分为带凸缘和不带凸缘两种。带凸缘的过盈配合量较小，因为凸缘可帮助其定位。

干式缸套的优点是不易漏水、缸体结构刚度大、不存在穴蚀、缸心距小、机体质量小；缺点是修理更换不便、散热效果差等。在缸径小于120mm的发动机中，由于其热负荷较小而得到广泛应用。值得一提的是，目前国外车用柴油机的干式缸套发展很快，因为它的上述优点比较突出。

发明内容

本发明解决的技术问题：为了获得一种更换方便、散热效果好，且适用于大负荷发动机和铝合金缸体发动机的干式缸套，本发明提供了一种干式缸套及其粉末冶金制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种干式缸套，由以下原料按重量份数配比制成：碳化硅16~42份、氮化硅16~34份、二氧化硅12~27份、硅酸锆6~19份、氧化锆7~18份、纳米氟化钙12~35份、纳米氧化铝8~19份、纳米氧化镁7~13份、分散剂5~18份、水18~35份。

作为本发明的一种优选方案，由以下原料按重量份数配比制成：碳化硅36份、氮化硅29份、二氧化硅22份、硅酸锆17份、氧化锆16份、纳米氟化钙31份、纳米氧化铝17份、纳米氧化镁11份、分散剂15份、水28份。

一种干式缸套的粉末冶金制备方法，包含以下步骤：

（1）将碳化硅、氮化硅和二氧化硅细粉加入球磨机中，研磨过程中按质量比1~1.3:1.2~1.7加入水，充分混合后加入分散剂，继续球磨2.5~5小时；

（2）将步骤（1）制得的混合物进行干燥，喷雾制粒；

（3）将步骤（2）获得的粉末混合物、硅酸锆、氧化锆、纳米氟化钙、纳米氧化铝及纳米氧化镁置于混料装置内，利用压力为1.5~2.2MPa的高压气体将上述粉末吹起，4~12分钟后停止通入高压气体，各粉末共同沉积并均匀混合；

（4）将步骤（3）获得的原料混合物等静压成型，制成坯体；

（5）高温烧结步骤（4）获得的坯体，烧结温度为1270~1540℃，烧结时间为3~5.5小时。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤（1）中将碳化硅、氮化硅和二氧化硅细粉加入球磨机中，研磨过程中按质量比1.2:1.5加入水，充分混合后加入分散剂，继续球磨4小时。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤（3）中将步骤（2）获得的粉末混合物、硅酸锆、氧化锆、纳米氟化钙、纳米氧化铝及纳米氧化镁置于混料装置内，利用压力为1.9MPa的高压气体将上述粉末吹起，11分钟后停止通入高压气体，各粉末共同沉积并均匀混合。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤（5）中高温烧结步骤（4）获得的坯体，烧结温度为1480℃，烧结时间为4小时。

有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）本发明所述的干式缸套适用于大负荷发动机和铝合金缸体发动机，且更换方便、散热效果好；

（2）本发明所述的干式缸套刚性好，韧性强、致密性强，且安装方便；

（3）本发明所述的干式缸套的粉末冶金制备方法工艺流程简单，缩短时间、耗能少，不易造成环境污染。

具体实施方式

实施例1

一种干式缸套，由以下原料按重量份数配比制成：碳化硅16份、氮化硅16份、二氧化硅12份、硅酸锆6份、氧化锆7份、纳米氟化钙12份、纳米氧化铝8份、纳米氧化镁7份、分散剂5份、水18份。

一种干式缸套的粉末冶金制备方法，包含以下步骤：

（1）将碳化硅、氮化硅和二氧化硅细粉加入球磨机中，研磨过程中按质量比1:1.2加入水，充分混合后加入分散剂，继续球磨2.5小时；

（2）将步骤（1）制得的混合物进行干燥，喷雾制粒；

（3）将步骤（2）获得的粉末混合物、硅酸锆、氧化锆、纳米氟化钙、纳米氧化铝及纳米氧化镁置于混料装置内，利用压力为1.5MPa的高压气体将上述粉末吹起，4分钟后停止通入高压气体，各粉末共同沉积并均匀混合；

（4）将步骤（3）获得的原料混合物等静压成型，制成坯体；