[发明专利]发动机活塞及其制造方法

说明书

本申请提供一种发动机活塞的制造方法，该方法可包括：进行上主体的成形，通过压制粉末型烧结材料，成形出作为活塞主体的上部的上主体；进行下主体的成形，通过压制粉末型烧结材料，成形出作为活塞主体的下部的下主体；进行接合，通过在上主体和下主体之间提供钎焊材料，在对烧结材料进行烧结的同时将上主体和下主体彼此钎焊，成形出活塞主体；进行机械加工，通过机械加工活塞主体的表面，从活塞主体的表面去除孔；和进行热处理，通过在活塞主体的表面上进行氮化热处理或氧化热处理中的至少一种，形成钝化膜。

技术领域

本发明涉及一种发动机活塞及其制造方法，并且更具体地涉及一种由铁基(iron-based)粉末制成的发动机活塞及其制造方法。

背景技术

通常，车辆的发动机活塞由铝合金材料制成。

因为柴油发动机是自燃式的，燃烧效率与活塞上侧的温度(即头部的温度)成比例地增加。然而，因为铝合金材料的导热性非常高，活塞容易冷却，因此难以保持头部的温度高。

因此，已经开发了一种将活塞的材料从铝合金材料改变为钢材料以提高活塞头部温度的技术。然而，即使当使用由钢材料制成的活塞时，活塞头部的最高温度略高于由铝合金材料制成的活塞头部的最高温度，例如，高50至150℃，并且活塞的表面被氧化，遭受开裂。

因此，需要一种能够进一步提高活塞头部的温度、同时防止裂缝发生的新型发动机活塞及其制造方法。

本发明背景技术部分所公开的信息仅用于增强对本发明一般背景的理解，可以不视为认可或以任何形式暗示该信息形成本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面意在提供一种发动机活塞及其制造方法，该发动机活塞具有优异的疲劳强度和抗氧化性，同时通过改善隔热性能进一步提高活塞头部的温度。

根据本发明的一方面，上述和其它目的可以通过提供一种发动机活塞的制造方法来实现，该方法包括：进行上主体(upper-body)的成形，通过压制(pressing)粉末型烧结材料，成形出作为活塞主体(body)的上部的上主体；进行下主体(lower-body)的成形，通过压制粉末型烧结材料，成形出作为活塞主体的下部的下主体；进行接合(bonding)，通过在上主体和下主体之间提供钎焊(brazing)材料，并在对烧结材料进行烧结的同时将上主体和下主体彼此钎焊，成形出活塞主体；进行机械加工(machining)，通过机械加工活塞主体的表面，从活塞主体的表面去除孔；和进行热处理，通过在活塞主体的表面上进行氮化热处理或氧化热处理中的至少一种，形成钝化膜。

在进行热处理时，在活塞主体的表面上进行氮化热处理之后，可以进行氧化热处理。

烧结材料可以包括0.45-0.6wt％的C、1.3-1.7wt％的Cr、0.15-0.35wt％的Mo、0.25-0.40wt％的Mn、0.1-0.2wt％的S和余量的Fe和无法避免的杂质。

烧结材料可以包括0.5-0.8wt％的C、0.8-0.9wt％的Mo、0.25-0.40wt％的Mn、0.1-0.2wt％的S和余量的Fe和无法避免的杂质。

用于进行接合的钎焊材料可以包括35-45wt％的Cu、5-30wt％的一种或多种选自Si、Mn、B、P、C和Fe者以及余量的Ni。

在进行接合时，烧结和钎焊可以在1100至1170℃下进行20至40分钟，上主体和下主体可以以0.8-1.2℃/s的速率冷却至室温。

在进行接合时，上主体和下主体可以彼此间隔0.05-0.15mm，并且可以在上主体和下主体之间提供钎焊材料。

在进行机械加工时，活塞主体的表面可机械加工至0.1-0.2mm的深度。