[发明专利]基于表面处理的耐磨气缸套的制造方法

说明书

本发明公开了一种基于表面处理的耐磨气缸套的制造方法，涉及柴油机配件技术领域。本发明包括以下步骤：气缸套基体预处理、喷涂0.03～0.045mm厚的TiN粘接层、预热、喷涂0.23～0.26mm厚的Cr3C2‑NiCr陶瓷涂层，喷涂结束后，对工件进行热处理热处理。本发明通过合金的耐磨表面处理技术，在气缸套基体的表面上喷涂有陶瓷涂层，并合理改善喷涂工艺，提高气缸套的耐磨性，延长柴油机零部件的使用寿命，并提高了燃油率，降低了柴油机废气含硫氧化物和氮氧化物的排放，保护环境，降低使用成本。

技术领域

本发明属于柴油机配件技术技术领域，特别是涉及基于表面处理的耐磨气缸套的制造方法。

背景技术

气缸套是内燃机中处于最为恶劣工况下工作的部件，不但承受强大的机械负荷和热负荷，同时受着润滑条件的种种限制，因此气缸套的使用寿命基本上决定了内燃机的大修期限。气缸套的材质和铸造工艺对选用表面加工工艺及其参数有着重要影响，选取表面加工工艺，必须要考虑各方面的因素，否则选定不当的加工工艺，反而会导致气缸套使用寿命的下降。

激光硬化处理只适合离心铸造的气缸套，对砂型铸造的缸套不适用。因为砂型铸造的内部金属组织相对疏松，激光处理后，硬化带宽度不易保证，激光硬化不均匀，易出现光孔状缺陷的金属表面。在使用激光硬化加工工艺时必须针对不同材料、不同铸造工艺等因素合理选择工艺参数和激光束运动轨迹，避免对气缸套的使用寿命产生严重的负面影响。现提供一种基于表面处理的耐磨气缸套的制造方法，提高气缸套的耐磨性，延长柴油机零部件的使用寿命，降低使用成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于表面处理的耐磨气缸套的制造方法，通过合金的耐磨表面处理技术，在气缸套基体的表面上喷涂有陶瓷涂层，并合理改善喷涂工艺，提高气缸套的耐磨性，延长柴油机零部件的使用寿命，降低使用成本。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为基于表面处理的耐磨气缸套的制造方法，包括以下步骤：

SS01：预处理：将气缸套基体在400～800#的水砂纸上打磨至表面光洁无划痕，并对活塞环基体进行除油、活化处理；

SS02：喷涂粘接层：采用等离子喷涂设备在气缸套基体的表面上喷涂一层TiN层；喷涂时，电弧的电流设定为440～455A，电压设定为68～70V；

SS03：预热：将工件加热至110～130℃；

SS04：喷涂陶瓷涂层：采用超音速火焰喷涂设备在粘接层表面上喷涂一层厚为0.23～0.26mm的Cr₃C₂-NiCr涂层；

SS05：热处理：将工件放入炉中，加热至120～150℃，并保温3～4小时。

进一步地，喷涂所述TiN层采用的粉末为Ti合金粉，所述Ti合金粉各成分的重量百分比如下：Ti：82～87.5％，Fe：0.03～0.065％，Cr：3～3.5％，Si：0.015～0.03％，C：0.004～0.007％，Al：0.008～0.015％，N：0.03～0.055％。

进一步地，所述等离子喷涂设备喷涂TiN层的厚度为0.03～0.045mm，喷涂距离为145～150mm。

进一步地，喷涂所述Cr₃C₂-NiCr涂层采用的喷涂粉末为商用包覆型Cr₃C₂-NiCr粉末，所述Cr₃C₂-NiCr粉末的成分为80Cr₃C₂-20NiCr，所述Cr₃C₂-NiCr粉末中碳化物尺寸为4～6μm。