專利名稱：一種發(fā)動(dòng)機(jī)用超耐腐蝕氣缸套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的部件，特別是關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸套。
背景技術(shù)：
氣缸是發(fā)動(dòng)機(jī)中將工質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的主要場(chǎng)所，由于它所處的工作環(huán)境與機(jī)體及其它部分有巨大差異，以及制造上的需要，常以氣缸套(見圖1)的形式作為發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要零部件出現(xiàn)。在內(nèi)燃機(jī)中，氣缸套主要考慮與活塞之間的摩擦所造成的損壞，所以通常采用低摩擦系數(shù)的鑄鐵如灰鑄鐵、低合金鑄鐵、高磷合金鑄鐵、硼鑄鐵等材料來制造氣缸套；此外，還采用氣體氮化、軟氮化等氮化工藝來提高其耐磨性和抗咬合能力。但鑄鐵類的材料不僅強(qiáng)度低，且耐腐蝕的性能差，容易發(fā)生穴蝕和腐蝕疲勞開裂，因此不適宜作以外熱源供熱的熱氣機(jī)(例如斯特林熱氣機(jī))的氣缸套材料，這是由于熱氣機(jī)工質(zhì)的工作壓力高于內(nèi)燃機(jī)，而其外圍受冷卻介質(zhì)冷卻，因此氣缸套主要在高交變應(yīng)力作用下容易因表面腐蝕而產(chǎn)生腐蝕疲勞開裂。為此熱氣機(jī)的氣缸套常用強(qiáng)度高的中碳鉻鉬合金結(jié)構(gòu)鋼，目前普遍采用的是牌號(hào)為38CrMoAlA鉻鉬鋁合金鋼。但這些材料并不理想，使用時(shí)間一長(zhǎng)，其與冷卻介質(zhì)接觸的表層極易腐蝕疲勞開裂，導(dǎo)致工質(zhì)容易泄漏而失效，故使用壽命短，一般僅在1000小時(shí)左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)用超耐腐蝕氣缸套，解決現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套容易發(fā)生穴蝕、腐蝕疲勞開裂、使用壽命短、摩擦功率大的技術(shù)問題。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下
一種發(fā)動(dòng)機(jī)用超耐腐蝕氣缸套，其特征在于該氣缸套材料為固溶組織中鐵素體和奧氏體各占一半的雙相不銹鋼，工作表面在550℃～650℃條件下進(jìn)行離子氮化處理，氮化層深度為0.02～0.12mm。
所述的發(fā)動(dòng)機(jī)用超耐腐蝕氣缸套，其特征在于在離子氮化前需在550℃～650℃溫度下進(jìn)行退火，消除應(yīng)力。
所述的發(fā)動(dòng)機(jī)用超耐腐蝕氣缸套，其特征在于其工作表面的粗糙度應(yīng)在氮化前加工至Ra0.4，氮化后進(jìn)行拋光/超精磨處理至Ra0.2。
本發(fā)明首次將固溶組織中鐵素體和奧氏體約各占一半的雙相不銹鋼經(jīng)氮化處理用于制造氣缸套，取得了顯著的技術(shù)效果。其優(yōu)點(diǎn)如下1.具有在高交變應(yīng)力下的超耐腐蝕性能，經(jīng)過2000小時(shí)的耐久試驗(yàn)，未見腐蝕或穴蝕。
2.摩擦小、磨損極輕微。
3.使用壽命延長(zhǎng)1倍以上。
4.可同時(shí)應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)和熱氣機(jī)兩種不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)中。


圖1為一般氣缸套的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用固溶組織中鐵素體和奧氏體約各占一半的型號(hào)為00G18Ni5Mo3Si2、或00Cr18Ni5Mo3Si2Nb、00Cr22Ni5Mo3N或00Cr25Ni6Mo2N等雙相不銹鋼制造發(fā)動(dòng)機(jī)(包含內(nèi)燃機(jī)和熱氣機(jī))的氣缸套。氣缸套需先進(jìn)行消除其內(nèi)應(yīng)力的退火處理，退火的溫度為550℃～650℃，并對(duì)其內(nèi)徑的工作表面進(jìn)行精加工，使該工作表面的粗糙度達(dá)到Ra0.4。然后將氣缸套在550℃～650℃溫度條件下進(jìn)行離子氮化，使本發(fā)明的工作表面具有0.02～0.12mm厚度的氮化層。
本發(fā)明在離子氮化后需對(duì)其工作表面進(jìn)行拋光或超精磨加工，使工作表面的粗糙度達(dá)Ra0.2。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)用超耐腐蝕氣缸套，其特征在于該氣缸套材料為固溶組織中鐵素體和奧氏體各占一半的雙相不銹鋼，工作表面在550℃～650℃條件下進(jìn)行離子氮化處理，氮化層深度為0.02～0.12mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)用超耐腐蝕氣缸套，其特征在于在離子氮化前需在550℃～650℃溫度下進(jìn)行退火，消除應(yīng)力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)用超耐腐蝕氣缸套，其特征在于其工作表面的粗糙度應(yīng)在氮化前加工至Ra0.4，氮化后進(jìn)行拋光/超精磨處理至Ra0.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)用超耐腐蝕氣缸套，其特征在于其工作表面的粗糙度應(yīng)在氮化前加工至Ra0.4，氮化后進(jìn)行拋光/超精磨處理至Ra0.2。
全文摘要
一種發(fā)動(dòng)機(jī)用超耐腐蝕氣缸套，其特點(diǎn)是該氣缸套材料為固溶組織中鐵素體和奧氏體各占一半的雙相不銹鋼，工作表面在550℃～650℃條件下進(jìn)行離子氮化處理，氮化層深度為0.02～0.12mm。本發(fā)明解決現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套容易發(fā)生穴蝕、腐蝕疲勞開裂、使用壽命短、摩擦功率大的技術(shù)問題。
文檔編號(hào)F02F1/00GK1558102SQ20041001588
公開日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月16日
發(fā)明者金東寒, 陳志林, 王曉武, 陳文云 申請(qǐng)人:上海齊耀動(dòng)力技術(shù)有限公司