一種干式缸套及其粉末冶金制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種干式缸套及其粉末冶金制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 干式缸套的特點(diǎn)是氣缸套外表面不與冷卻液接觸。為了獲得與缸體間足夠的實(shí)際 接觸面積，保證散熱效果和缸套的定位，干式缸套外表面和與其相配合的氣缸體承孔內(nèi)表 面都有較高的加工精度，而且一般都采用過(guò)盈配合。另外，干式缸套壁薄，有的只有1_厚。 干式缸套外圓下端制有不大的錐角，以便壓入氣缸體。其頂部(或缸體承孔的底部）分為帶 凸緣和不帶凸緣兩種。帶凸緣的過(guò)盈配合量較小，因?yàn)橥咕壙蓭椭涠ㄎ弧?br>[0003]干式缸套的優(yōu)點(diǎn)是不易漏水、缸體結(jié)構(gòu)剛度大、不存在穴蝕、缸心距小、機(jī)體質(zhì)量 ?。蝗秉c(diǎn)是修理更換不便、散熱效果差等。在缸徑小于120_的發(fā)動(dòng)機(jī)中，由于其熱負(fù)荷較 小而得到廣泛應(yīng)用。值得一提的是，目前國(guó)外車用柴油機(jī)的干式缸套發(fā)展很快，因?yàn)樗纳?述優(yōu)點(diǎn)比較突出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題：為了獲得一種更換方便、散熱效果好，且適用于大負(fù)荷 發(fā)動(dòng)機(jī)和鋁合金缸體發(fā)動(dòng)機(jī)的干式缸套，本發(fā)明提供了一種干式缸套及其粉末冶金制備方 法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種干式缸套，由以下原料按重量份數(shù)配比制成：碳化硅16~42份、氮化硅16~34份、二 氧化硅12~27份、硅酸鋯6~19份、氧化鋯7~18份、納米氟化鈣12~35份、納米氧化鋁8~19 份、納米氧化鎂7~13份、分散劑5~18份、水18~35份。
[0006]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，由以下原料按重量份數(shù)配比制成：碳化硅36份、氮 化硅29份、二氧化硅22份、硅酸鋯17份、氧化鋯16份、納米氟化鈣31份、納米氧化鋁17 份、納米氧化鎂11份、分散劑15份、水28份。
[0007]-種干式缸套的粉末冶金制備方法，包含以下步驟： (1) 將碳化硅、氮化硅和二氧化硅細(xì)粉加入球磨機(jī)中，研磨過(guò)程中按質(zhì)量比 1~1. 3:1. 2~1. 7加入水，充分混合后加入分散劑，繼續(xù)球磨2. 5~5小時(shí)； (2) 將步驟（1)制得的混合物進(jìn)行干燥，噴霧制粒； (3) 將步驟（2)獲得的粉末混合物、硅酸鋯、氧化鋯、納米氟化鈣、納米氧化鋁及納米氧 化鎂置于混料裝置內(nèi)，利用壓力為1. 5~2. 2MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，4~12分鐘后 停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合； (4) 將步驟（3)獲得的原料混合物等靜壓成型，制成坯體； (5) 高溫?zé)Y(jié)步驟（4)獲得的坯體，燒結(jié)溫度為1270~1540°C，燒結(jié)時(shí)間為3~5. 5小時(shí)。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟（1)中將碳化硅、氮化硅和二氧化硅細(xì)粉加 入球磨機(jī)中，研磨過(guò)程中按質(zhì)量比1. 2:1. 5加入水，充分混合后加入分散劑，繼續(xù)球磨4小 時(shí)。
[0009] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟（3)中將步驟（2)獲得的粉末混合物、硅酸 鋯、氧化鋯、納米氟化鈣、納米氧化鋁及納米氧化鎂置于混料裝置內(nèi)，利用壓力為1. 9MPa的 高壓氣體將上述粉末吹起，11分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合。
[0010] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟（5)中高溫?zé)Y(jié)步驟（4)獲得的坯體，燒結(jié) 溫度為1480°C，燒結(jié)時(shí)間為4小時(shí)。
[0011] 有益效果 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1) 本發(fā)明所述的干式缸套適用于大負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)和鋁合金缸體發(fā)動(dòng)機(jī)，且更換方便、散 熱效果好； (2) 本發(fā)明所述的干式缸套剛性好，韌性強(qiáng)、致密性強(qiáng)，且安裝方便； (3) 本發(fā)明所述的干式缸套的粉末冶金制備方法工藝流程簡(jiǎn)單，縮短時(shí)間、耗能少，不 易造成環(huán)境污染。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 實(shí)施例1 一種干式缸套，由以下原料按重量份數(shù)配比制成：碳化硅16份、氮化硅16份、二氧化硅 12份、硅酸鋯6份、氧化鋯7份、納米氟化鈣12份、納米氧化鋁8份、納米氧化鎂7份、分散 劑5份、水18份。
[0013] -種干式缸套的粉末冶金制備方法，包含以下步驟： (1) 將碳化硅、氮化硅和二氧化硅細(xì)粉加入球磨機(jī)中，研磨過(guò)程中按質(zhì)量比1:1. 2加入 水，充分混合后加入分散劑，繼續(xù)球磨2. 5小時(shí)； (2) 將步驟（1)制得的混合物進(jìn)行干燥，噴霧制粒； (3) 將步驟（2)獲得的粉末混合物、硅酸鋯、氧化鋯、納米氟化鈣、納米氧化鋁及納米氧 化鎂置于混料裝置內(nèi)，利用壓力為1. 5MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，4分鐘后停止通入 高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合； (4) 將步驟（3)獲得的原料混合物等靜壓成型，制成坯體； (5) 高溫?zé)Y(jié)步驟（4)獲得的坯體，燒結(jié)溫度為1270°C，燒結(jié)時(shí)間為3小時(shí)。
[0014] 實(shí)施例2 一種干式缸套，由以下原料按重量份數(shù)配比制成：碳化硅36份、氮化硅29份、二氧化硅 22份、娃酸鋯17份、氧化鋯16份、納米氟化鈣31份、納米氧化鋁17份、納米氧化鎂11份、 分散劑15份、水28份。
[0015] -種干式缸套的粉末冶金制備方法，包含以下步驟： (1) 將碳化硅、氮化硅和二氧化硅細(xì)粉加入球磨機(jī)中，研磨過(guò)程中按質(zhì)量比1. 2:1. 5加 入水，充分混合后加入分散劑，繼續(xù)球磨4小時(shí)； (2) 將步驟（1)制得的混合物進(jìn)行干燥，噴霧制粒； (3) 將步驟（2)獲得的粉末混合物、硅酸鋯、氧化鋯、納米氟化鈣、納米氧化鋁及納米氧 化鎂置于混料裝置內(nèi)，利用壓力為1. 9MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，11分鐘后停止通 入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合； (4) 將步驟（3)獲得的原料混合物等靜壓成型，制成坯體； (5) 高溫?zé)Y(jié)步驟（4)獲得的坯體，燒結(jié)溫度為1480°C，燒結(jié)時(shí)間為4小時(shí)。
[0016] 實(shí)施例3 一種干式缸套，由以下原料按重量份數(shù)配比制成：碳化硅42份、氮化硅34份、二氧化硅 27份、硅酸鋯19份、氧化鋯18份、納米氟化鈣35份、納米氧化鋁19份、納米氧化鎂13份、 分散劑18份、水35份。
[0017] -種干式缸套的粉末冶金制備方法，包含以下步驟： (1) 將碳化硅、氮化硅和二氧化硅細(xì)粉加入球磨機(jī)中，研磨過(guò)程中按質(zhì)量比1. 3:1. 7加 入水，充分混合后加入分散劑，繼續(xù)球磨5小時(shí)； (2) 將步驟（1)制得的混合物進(jìn)行干燥，噴霧制粒； (3) 將步驟（2)獲得的粉末混合物、硅酸鋯、氧化鋯、納米氟化鈣、納米氧化鋁及納米氧 化鎂置于混料裝置內(nèi)，利用壓力為2. 2MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，12分鐘后停止通 入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合； (4) 將步驟（3)獲得的原料混合物等靜壓成型，制成坯體； (5) 高溫?zé)Y(jié)步驟（4)獲得的坯體，燒結(jié)溫度為1540°C，燒結(jié)時(shí)間為5. 5小時(shí)。
[0018] 對(duì)上述實(shí)施例1~3制備獲得的干式缸套進(jìn)行檢測(cè)，其中，對(duì)比例采用高鉻合金鑄 鐵缸套，銹蝕情況是應(yīng)用于大負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)中800小時(shí)后統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種干式缸套，其特征在于，由以下原料按重量份數(shù)配比制成：碳化硅16~42份、氮 化硅16~34份、二氧化硅12~27份、硅酸鋯6~19份、氧化鋯7~18份、納米氟化鈣12~35份、 納米氧化鋁8~19份、納米氧化鎂7~13份、分散劑5~18份、水18~35份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種干式缸套，其特征在于，由以下原料按重量份數(shù)配比制成： 碳化硅36份、氮化硅29份、二氧化硅22份、硅酸鋯17份、氧化鋯16份、納米氟化鈣31份、 納米氧化鋁17份、納米氧化鎂11份、分散劑15份、水28份。3. 權(quán)利要求1所述的一種干式缸套的粉末冶金制備方法，其特征在于，包含以下步驟： (1) 將碳化硅、氮化硅和二氧化硅細(xì)粉加入球磨機(jī)中，研磨過(guò)程中按質(zhì)量比 1~1. 3:1. 2~1. 7加入水，充分混合后加入分散劑，繼續(xù)球磨2. 5~5小時(shí)； (2) 將步驟（1)制得的混合物進(jìn)行干燥，噴霧制粒； (3) 將步驟（2)獲得的粉末混合物、硅酸鋯、氧化鋯、納米氟化鈣、納米氧化鋁及納米氧 化鎂置于混料裝置內(nèi)，利用壓力為I. 5~2. 2 MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，4~12分鐘后 停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合； (4) 將步驟（3)獲得的原料混合物等靜壓成型，制成坯體； (5) 高溫?zé)Y(jié)步驟（4)獲得的坯體，燒結(jié)溫度為1270~1540°C，燒結(jié)時(shí)間為3~5. 5小時(shí)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種干式缸套的粉末冶金制備方法，其特征在于，步驟（1)中將 碳化硅、氮化硅和二氧化硅細(xì)粉加入球磨機(jī)中，研磨過(guò)程中按質(zhì)量比1. 2:1. 5加入水，充分 混合后加入分散劑，繼續(xù)球磨4小時(shí)。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種干式缸套的粉末冶金制備方法，其特征在于，步驟（3)中將 步驟（2)獲得的粉末混合物、硅酸鋯、氧化鋯、納米氟化鈣、納米氧化鋁及納米氧化鎂置于混 料裝置內(nèi)，利用壓力為I. 9 MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，11分鐘后停止通入高壓氣體， 各粉末共同沉積并均勻混合。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種干式缸套的粉末冶金制備方法，其特征在于，步驟（5)中高 溫?zé)Y(jié)步驟（4)獲得的坯體，燒結(jié)溫度為1480°C，燒結(jié)時(shí)間為4小時(shí)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種干式缸套及其粉末冶金制備方法，由以下原料按重量份數(shù)配比制成：碳化硅16~42份、氮化硅16~34份、二氧化硅12~27份、硅酸鋯6~19份、氧化鋯7~18份、納米氟化鈣12~35份、納米氧化鋁8~19份、納米氧化鎂7~13份、分散劑5~18份、水18~35份。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）本發(fā)明所述的干式缸套適用于大負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)和鋁合金缸體發(fā)動(dòng)機(jī)，且更換方便、散熱效果好；（2）本發(fā)明所述的干式缸套剛性好，韌性強(qiáng)、致密性強(qiáng)，且安裝方便；（3）本發(fā)明所述的干式缸套的粉末冶金制備方法工藝流程簡(jiǎn)單，縮短時(shí)間、耗能少，不易造成環(huán)境污染。
【IPC分類】C04B35/622, C04B35/66
【公開(kāi)號(hào)】CN105110803
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510533815
【發(fā)明人】劉莉, 王爽, 邱晶, 劉曉東, 黃明明
【申請(qǐng)人】蘇州萊特復(fù)合材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月27日