[发明专利]一种铝硅钛合金缸套的制作方法

说明书

本发明涉及一种铝硅钛合金缸套的制作方法，先制作模具型腔为正十棱柱形且型芯为圆柱形的模具，然后将铝硅钛合金熔融成液态材料浇注到上述的模具中，采用离心铸造制成毛坯；在离心铸造过程中，转速为5500~5800rpm，浇注温度为1720~1750℃；毛坯脱模后对毛坯的最外层进行车削加工成圆筒状粗坯，粗坯经过珩磨、抛光处理即得到所述铝硅钛合金缸套。本发明所述铝硅钛合金缸套，具有重量轻、耐磨性高、使用寿命长的优点，铸造夹渣、气孔等缺陷少，成品率能达到98.3%以上。

技术领域

本发明涉及缸套技术领域，尤其涉及一种铝硅钛合金缸套的制作方法。

背景技术

缸套就是气缸套的简称，它镶在缸体的缸筒内，与活塞和缸盖共同组成燃烧室。缸套分为干缸套和湿缸套两大类。背面不接触冷却水的气缸套叫干缸套，背面和冷却水接触的气缸套是湿缸套。干缸套厚度较薄、结构简单、加工方便。湿缸套直接接触冷却水，所以有利于发动机的冷却，有利于发动机的小型轻量化。

由于铝和铝之间的摩擦系数比铝和铸铁之间的摩擦系数要高得多，目前最主流解决办法是在铝缸体内镶铸铁气缸套。传统上的铸铁被广泛的用作缸套材料，但铸铁材料密度大，导热性差，与铝合金活塞材料的热物理相容性差，难于进一步缩小配缸间隙，不能高效经济地解决高功率内燃机的技术问题。

目前，申请号为201110308947.5的发明专利“一种颗粒增强铝硅钛合金气缸套及其制备方法”采用离心铸造的方法使AlSiTi颗粒在筒状缸套铸件的外层高度偏聚，从而提高缸套的耐磨性能。然而，这种缸套由于是AlSiTi颗粒偏聚在外层，在离心铸造过程中，铸造夹渣、气孔等缺陷易被AlSiTi颗粒排挤至铸件中、内层区域，这使得缸套成品率降低；再加上由于铸件内层区域还是含有大量铝，其与铝活塞之间的摩擦系数仍然很大，这不利于后续降低发动机油耗。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种铝硅钛合金缸套的制作方法，具体技术方案如下：

一种铝硅钛合金缸套的制作方法，包括以下步骤：

步骤一、模具的制备

所述模具型腔为正十棱柱形，所述型芯为圆柱形；

步骤二、离心铸造

将铝硅钛合金熔融成液态材料浇注到步骤一中所述的模具中，采用离心铸造制成毛坯；在离心铸造过程中，转速为5500~5800rpm，浇注温度为1720~1750℃；毛坯脱模后对毛坯的最外层进行车削加工成圆筒状粗坯，粗坯经过珩磨、抛光处理即得到所述铝硅钛合金缸套。

作为上述技术方案的改进，所述铝硅钛合金中Si含量为23~26wt.%，Ti含量为3~4wt.%，Fe含量为0.6~0.7wt.%，Mg含量为0.05~0.06wt.%，Ni含量为0.03~0.04wt.%，BN含量为1.1~1.2wt.%，其余为Al。

所述铝硅钛合金的制作方法是按照配比量，在1900~1950℃的Al液中加入Si粉、Ti金属、Fe粉、Mg金属、Ni金属、立方氮化硼粉混合熔炼均匀，熔炼过程中通入氮气为保护气。

作为上述技术方案的改进，所述立方氮化硼粉的平均粒径为100nm。

本发明的有益效果：本发明采用离心铸造再车削加工除去毛坯棱边获得铝硅钛合金缸套，具有重量轻、耐磨性高、使用寿命长的优点，铸造夹渣、气孔等缺陷少，成品率能达到98.3%以上。

附图说明

图1为本发明所述毛坯结构示意图；

图2为本发明所述粗坯结构示意图。

具体实施方式