[发明专利]双金属复合发动机缸体及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于发动机技术领域，特别涉及一种双金属复合发动机缸体及其制作方法。

背景技术

发动机作为飞机、汽车、船舶、装甲运兵车的“心脏”，其轻量化日益得到关注和发展。

目前已有一些国家和公司已研制出全铝发动机，全铝发动机采用的是压铸铝材料，压铸铝材料比铸铁轻很多，在此基础上，将发动机缸体采用铸铝与高铬铸铁制成双金属复合发动机缸体，由此制成的双金属缸体具有重量轻、功率大、缸体耐磨性能高、耐高温、耐腐蚀、抗老化等优点。

双金属复合发动机最大的优点是重量轻、耐磨性能好，由于发动机整体全铸铝、只有活塞缸体材料为高铬铸铁，使得发动机的总重量可以减轻数倍，以飞机为例，可大大增加飞机的飞行速度，并且增加飞机的载重量。

发明内容

本发明的目的是提供一种双金属复合发动机缸体及其制备方法，通过本发明的制作方法制得的缸体，其洛氏硬度可达到62-65；相较于传统的缸体更加耐磨，耐冲击，耐高温，耐腐蚀；可大大延长发动机的使用寿命；本发明的制备工艺简便，易加工，成品率高；整体重量轻。

为实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种双金属复合发动机缸体的制作方法，所述方法包括：在1480℃-1500℃温度环境下，将液态高铬铸铁采用离心浇铸方法制成高铬铸铁缸筒；高铬铸铁缸筒制成后，对所述高铬铸铁缸筒进行粗加工留加工余量；粗加工后，对所述高铬铸铁缸筒进行热处理；热处理后，采用模具在所述高铬铸铁缸筒的外侧浇铸轻金属，制成双金属缸体；对所述双金属缸体进行精加工，制成所述双金属复合发动机缸体。

优选的，所述将液态高铬铸铁采用离心浇铸方法制成缸体的步骤中，转速为900转/min-1500转/min。

优选的，所述对所述高铬铸铁缸筒进行粗加工留加工余量的步骤中，所述粗加工的加工余量的厚度在3mm-5mm之间。

其中，所述对所述高铬铸铁缸筒进行热处理的步骤，其包括：加热：在1000℃-1200℃温度环境下，对所述高铬铸铁缸筒进行加热处理；保温：加热完成后，对所述高铬铸铁缸筒进行保温处理8-16小时；冷却：保温完成后，对所述高铬铸铁缸筒进行冷却处理；低温回火：冷却完成后，在350℃-380℃温度环境下，对所述高铬铸铁缸筒进行低温回火处理8-16小时。

优选的，所述轻金属为铝或铝合金。

本发明的另一个方面提供了一种根据上述的制作方法制成的双金属复合发动机缸体，所述双金属复合发动机缸体的内层为高铬铸铁，外层为轻金属。

优选的，所述轻金属为铝或铝合金

如上所述，通过本发明的制作方法制得的双金属复合发动机缸体，其洛氏硬度可达到62-65；相较于传统的缸体更加耐磨，耐冲击，耐高温，耐腐蚀；可大大延长发动机的使用寿命；本发明的制备工艺简便，易加工，成品率高；整体重量轻。

附图说明

图1是本发明的双金属复合发动机缸体的制作方法的工艺流程图；

图2是本发明的热处理的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1是本发明的双金属复合发动机缸体的制作方法的工艺流程图。

如图1所示，本发明的双金属复合发动机缸体的制作方法，所述包括：

步骤S1，在1480℃-1500℃温度环境下，将液态高铬铸铁采用离心浇铸方法制成高铬铸铁缸筒。

本步骤中，在1480℃-1500℃温度环境下，采用离心方法将液态高铬铸铁制成高铬铸铁缸筒，转速为900转/min-1500转/min。具体的，将液态高铬铸铁放在旋转的模具中，模具的转速为900转/min-1500转/min，使液态高铬铸铁在离心力的作用下制成高铬铸铁缸筒。

离心铸造具有下述的一些特点：

1)液体金属能在铸型中形成中空的圆柱形自由表面，这样便可不用型芯就能铸出中空的铸件，大大简化了铸件的生产过程；

2)由于旋转时液体金属所产生的离心力作用，离心铸造工艺可提高金属充镇铸型的能力；

3)由于离心力的作用，改善了补缩条件，气体和非金属夹杂也易于自液体金属中排出，因此离心铸件的组织较致密，缩孔(缩松)、气孔、夹杂等缺陷较少。步骤S2，缸体制成后，对所述缸体进行粗加工留加工余量。