專(zhuān)利名稱(chēng)：鑲鑄部件、氣缸體、用于在鑲鑄部件上形成覆蓋物的方法和用于制造氣缸體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有鑲鑄(嵌鑄，包心鑄造，insert cast)在鑄造金屬 內(nèi)的外表面的鑲鑄部件、用于在鑲鑄部件上形成覆蓋物的方法、使用鑲鑄 部件作為氣缸套的氣缸體和制造氣缸體的方法。
背景技術(shù)：
鑲鑄用于例如將用作鑲鑄部件的氣缸套與鑄造金屬內(nèi)的氣缸體結(jié)合。 氣缸套在氣缸體內(nèi)形成氣缸孔。在氣缸套的外表面和氣缸體之間產(chǎn)生強(qiáng)接 合力以保持氣缸孔的圓度是很重要的。將氣缸套的外表面的特性調(diào)整為在氣缸套的外表面和氣缸體之間產(chǎn)生 強(qiáng)接合力也極其重要。因此，日本早期公開(kāi)的實(shí)用新型53-163405號(hào)公報(bào) 提出用噴涂層覆蓋氣缸套的外表面。在日本早期公開(kāi)的實(shí)用新型53-163405 號(hào)公報(bào)中，金屬顆粒以無(wú)規(guī)律的方式附著到氣缸套的外表面上以在外表面 內(nèi)形成凹坑。在鑄造過(guò)程中，液態(tài)金屬流入凹坑中。這會(huì)產(chǎn)生在氣缸套的 外表面和氣缸體之間產(chǎn)生強(qiáng)接合力的錨固效果。日本專(zhuān)利特開(kāi)2003-53508號(hào)公報(bào)提出通過(guò)進(jìn)行噴丸處理、等離子噴涂 等將低熔點(diǎn)材料的覆蓋物以冶金工藝涂布到氣缸套的外表面上。這阻止了 氧化膜在氣缸套外表面上的形成并提高了氣缸套的外表面與氣缸體之間的 附著性。日本專(zhuān)利特開(kāi)2003-120414號(hào)公凈艮提出在氣缸套的外表面上在活塞的 上死點(diǎn)區(qū)域和下死點(diǎn)區(qū)域形成鋁合金的活化層。這用金屬使氣缸套接合至 曲軸箱。內(nèi)燃機(jī)在增大輸出的同時(shí)變得更輕。結(jié)果，氣缸孔之間的間隔變得更 窄。這樣，對(duì)于用鑄造金屬鑲鑄氣缸套而形成的氣缸體而言，需要進(jìn)一步 增大氣缸套和氣缸體之間的接合力。在曰本早期公開(kāi)的實(shí)用新型53-163405號(hào)公報(bào)中，在氣缸套的外表面 內(nèi)形成凹部以在鑄造過(guò)程中接納液態(tài)金屬。這樣，氣缸體的一部分錨固在 氣缸套外表面的凹部中。但是，由于液態(tài)金屬只接觸氣缸套的外表面，所 以與氣缸套外表面內(nèi)的凹部間的錨固有限。這樣，只用氣缸套外表面內(nèi)的 凹部無(wú)法獲得充分的接合力。在日本專(zhuān)利特開(kāi)2003-53508號(hào)公報(bào)中，將低熔點(diǎn)的覆蓋物涂布到氣缸 套的外表面上。在鑄造過(guò)程中，覆蓋物接觸液態(tài)金屬。這產(chǎn)生熱效應(yīng)并使 覆蓋物融合，從而獲得令人滿(mǎn)意的金屬結(jié)合。但是，整個(gè)覆蓋物完全僅由 低熔點(diǎn)材料形成。盡管這提高了導(dǎo)熱性，但僅通過(guò)液態(tài)金屬與均質(zhì)膜的接 觸無(wú)法獲得充分的接合力。在日本專(zhuān)利特開(kāi)2003-120414號(hào)公報(bào)中，形成有熔點(diǎn)比氣缸套的熔點(diǎn) 低的活化層。但是，活化層由均質(zhì)鋁合金形成。這樣，僅通過(guò)熔化活化層 的表面無(wú)法獲得充分的接合力。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種例如為氣缸套的鑲鑄部件，該鑲鑄部件具有 鑲鑄在鑄造金屬內(nèi)的外表面，使得在用作鑲鑄部件的表面層的金屬層和形 成氣缸體的鑄造金屬之間產(chǎn)生較強(qiáng)的接合力。本發(fā)明的一個(gè)方面是一種包括鑲鑄在鑄造金屬內(nèi)的外表面的鑲鑄部 件。所述外表面具有覆蓋物，所述覆蓋物為非均質(zhì)金屬層。該非均質(zhì)金屬 層包括基體金屬相中的一個(gè)或多個(gè)M金屬相。分散金屬相中的至少 一個(gè) 是低熔點(diǎn)金屬相，該低熔點(diǎn)金屬相由熔點(diǎn)比基體金屬相和鑄造金屬的熔點(diǎn) 低的金屬制成。本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種配備有氣缸套的氣缸體，所述氣缸套包括 鑲鑄在鑄造金屬內(nèi)的外表面。所述外表面具有覆蓋物，所述覆蓋物為非均質(zhì)金屬層。該非均質(zhì)金屬層包括基體金屬相中的 一個(gè)或多個(gè)分散金屬相。 分散金屬相中的至少 一個(gè)是低熔點(diǎn)金屬相，該低熔點(diǎn)金屬相由熔點(diǎn)比基體 金屬相和鑄造金屬的熔點(diǎn)低的金屬制成。本發(fā)明的又一個(gè)方面是一種用于在鑲鑄部件上形成覆蓋物的方法，所述鑲鑄部件包括鑲鑄在鑄造金屬內(nèi)的外表面。所述方法包括以下步驟以 多種金屬材料同時(shí)噴涂所述外表面，所述多種金屬材料包括熔點(diǎn)比所述鑄 造金屬的熔點(diǎn)低的低熔點(diǎn)金屬材料和熔點(diǎn)比所述低熔點(diǎn)金屬材料的熔點(diǎn)高 的高熔點(diǎn)金屬材料；并且形成非均質(zhì)金屬層，在所述非均質(zhì)金屬層中，所 述低熔點(diǎn)金屬材料的低熔點(diǎn)金屬相分散在所述高熔點(diǎn)金屬材料的高熔點(diǎn)金 屬相中。從下面結(jié)合附圖作出的、通過(guò)示例示出本發(fā)明原理的說(shuō)明中可清楚看 到本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)。


通過(guò)參照下面對(duì)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明以及附圖可最佳地理解本發(fā)明 及其目的和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1 (A )是示出根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的氣缸套的整體結(jié)構(gòu)的透視圖；圖1 (B)是示出氣缸套的表面的附近區(qū)域的局部放大剖視圖；圖2 (A)是示出氣缸體的氣缸套的附近區(qū)域的局部透視圖；圖2 (B)是示出氣缸體的氣缸套的附近區(qū)域的局部剖視圖；圖3是示出在氣缸體的形成過(guò)程中噴涂層的附近區(qū)域的局部放大剖視圖；圖4是示出在氣缸體的形成過(guò)程中噴涂層的附近區(qū)域的局部放大剖視圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的氣缸套的表面的附近區(qū)域的局部 ;故大剖^L圖；圖6是示出用于制造氣缸套的工序的流程圖； 圖7是示出用于制造氣缸套的工序的說(shuō)明圖；圖8是示出用于在鑄模內(nèi)形成收縮的凹孔的過(guò)程的說(shuō)明圖；圖9是示出在氣缸體的形成過(guò)程中噴涂層的附近區(qū)域的放大剖視圖；圖IO是示出在氣缸體的形成過(guò)程中噴涂層的附近區(qū)域的放大剖視圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電弧噴涂過(guò)程的說(shuō)明圖；圖12 (A)是示出在本發(fā)明的第二和第四實(shí)施例中形成在氣缸套的外表面上的突起部的形狀的等高線(xiàn)圖；圖12 (B)是示出在第二和第四實(shí)施例中氣缸套的外表面和突起部的高度之間的關(guān)系的圖示；圖13 (A)是示出在第二和第四實(shí)施例中形成在氣缸套的外表面上的突起部的形狀的等高線(xiàn)圖；以及圖13 (B)是示出在第二和第四實(shí)施例中形成在氣缸套的外表面上的突起部的形狀的等高線(xiàn)圖。
具體實(shí)施方式
[第一實(shí)施例現(xiàn)在參照?qǐng)D1至4對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。 〈氣缸套2的結(jié)構(gòu)〉如圖1 (A)所示，氣缸套2的主體2a是由鑄鐵制成的圓筒體。在氣 缸套主體2a的外表面6 (下文中稱(chēng)作"氣缸套外表面")上形成有噴涂層 8。噴涂層8布置在氣缸套外表面6上以在鑄造過(guò)程中將氣缸套2冶金接合 到氣缸體4上?？紤]到耐磨性、抗咬合性和可加工性，鑄鐵的成分優(yōu)選地設(shè)定如下。T.C:以質(zhì)量計(jì)2.9%至3.7%Si:以質(zhì)量計(jì)1.6%至2.8%Mn:以質(zhì)量計(jì)0.5%至1.0%P:以質(zhì)量計(jì)0.05%至0.4%其余成分為Fe。如果需要，可加入下列成分。Cr:以質(zhì)量計(jì)0.05%至0.4% B:以質(zhì)量計(jì)0.03%至0.08% Cu:以質(zhì)量計(jì)0.3%至0.5% 〈噴涂層8的結(jié)構(gòu)〉如圖1 (B)所示，覆蓋氣缸套主體2a的噴涂層8是包括多個(gè)處于分 散狀態(tài)的金屬相(在本實(shí)施例中為兩個(gè)金屬相)的非均質(zhì)金屬層。噴涂層 8主要包括由高熔點(diǎn)金屬材料(鋁或鋁合金)形成的基體金屬相8a (對(duì)應(yīng) 于高熔點(diǎn)金屬相和高導(dǎo)熱性金屬相)。基體金屬相8a包括由低熔點(diǎn)金屬材 料(鋅或鋅合金)形成的M金屬相8b (對(duì)應(yīng)于低熔點(diǎn)金屬相)。各個(gè)分 散金屬相8b均具有無(wú)定形的島的形狀并分布在整個(gè)基體金屬相8a中。 〈噴涂層8的形成〉當(dāng)在氣缸套外表面6上形成噴涂層8時(shí)，用粗糙化裝置(噴拋處理裝 置(blast processing device)或噴水裝置)對(duì)氣缸套外表面6進(jìn)行粗糙化 處理。在粗糙化處理之后，用噴涂裝置(等離子噴涂裝置或高速火焰/高速氧 燃料(HVOF)噴涂裝置)噴涂氣缸套外表面6。由高熔點(diǎn)金屬材料粉末 和低熔點(diǎn)金屬材料粉末的混合物構(gòu)成的粉末材料被噴涂到氣缸套外表面6 上以形成噴涂層8。使用鋁或鋁合金作為高熔點(diǎn)金屬材料。鋁和鋁合金的熔點(diǎn)(約660X:) 與形成氣缸體4的氣缸體材料/成塊材料(block material)的鑄造金屬基本 相同。在這種情況下，可使用與氣缸體材料相同的金屬粉末。使用鋅或鋅合金作為低熔點(diǎn)金屬材料。鋅和鋅合金的熔點(diǎn)(約420°C ) 低于氣缸體材料和高熔點(diǎn)金屬材料的熔點(diǎn)。高熔點(diǎn)金屬材料粉末和低熔點(diǎn)料的體積比變得例如小于50%。參照?qǐng)D1 (B)，由低熔點(diǎn)金屬材料制成 的分散金屬相8b是在鑄造氣缸體4時(shí)液態(tài)金屬進(jìn)入噴涂層8的部分。低熔 點(diǎn)金屬材料的混合比率的下限值必須被設(shè)定為使得液態(tài)金屬能夠充分進(jìn)入 噴涂層8的值。低熔點(diǎn)金屬材料的混合比率根據(jù)粉末顆粒的尺寸、噴涂條件等而有所不同。但是，混合比率的下限值在此被設(shè)定成使得體積比為5% 至10%。在噴涂過(guò)程中，高熔點(diǎn)金屬材料和低熔點(diǎn)金屬材料的熔融顆粒同時(shí)撞 擊氣缸套外表面6。高熔點(diǎn)金屬材料和低熔點(diǎn)金屬材料在這種撞擊中并不 均勻地混合。也就是說(shuō)，高熔點(diǎn)金屬材料的金屬相和低熔點(diǎn)金屬材料的金 屬相除了在金屬相的融合界面處之外相互獨(dú)立地凝固。這樣，噴涂層8形 成為其中無(wú)定形的分散金屬相8b分散在整個(gè)基體金屬相8a中的非均質(zhì)金 屬層?！礆飧左w4的結(jié)構(gòu)和鑄造〉如圖2(A)所示，氣缸體4形成為使得氣缸套2的氣缸套外表面6 被鑄造金屬鑲鑄起來(lái)。使用輕合金材料作為鑄造金屬，即用于形成氣缸體 的氣缸體材料。特別地，從減少重量和成本的方面考慮，可使用鋁或鋁合 金。使用例如在"JIS ADC10 (相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)US ASTM A 380.0 ) " 、 "JIS ADC12 (相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)ASTM A 383.0)，，等中所描述的材料作為鋁合金。將氣缸套2布置在鑄模中。然后，將鋁或鋁合金的液態(tài)金屬澆入鑄模 中。這形成了氣缸體4，而氣缸套2的氣缸套外表面6即噴涂層8的整個(gè) 外周被鋁或鋁合金鑲鑄起來(lái)。在氣缸體4內(nèi)在氣缸套2周?chē)纬捎腥鐖D2 (B)所示的水套4a。參照?qǐng)D3，液態(tài)金屬10在鑄造過(guò)程中加熱形成在氣缸套外表面6上的 噴涂層8。噴涂層8形成有分散在整個(gè)基體金屬相8a中的分散金屬相8b。 分散金屬相8b的熔點(diǎn)低于基體金屬相8a和氣缸體材料(鑄造金屬)的熔 點(diǎn)。這樣，分散金屬相8b在與液態(tài)金屬10接觸時(shí)比基體金屬相8a更快地 熔化成液態(tài)。液態(tài)金屬10進(jìn)入基體金屬相8a中的^ft金屬相8b的區(qū)域，同時(shí)與熔 化的分散金屬相8b混合。然后液態(tài)金屬10迅速地形成將噴涂層8表面附 近的分散金屬相8b連接到噴涂層8內(nèi)的分散金屬相8b的連續(xù)形狀。這樣， 液態(tài)金屬10通過(guò)進(jìn)入噴涂層8而形成如圖4所示的虛擬/假想植物根 (virtual vegetation root)的形狀。隨后，使鑄模中的液態(tài)金屬I(mǎi)O冷卻并凝固。這就完成了氣缸體4的鑄造。第一實(shí)施例具有下述優(yōu)點(diǎn)。(1)氣缸套外表面6被噴涂層8覆蓋，噴涂層8是包括基體金屬相 8a和分散金屬相8b的非均質(zhì)金屬層。在鑄造過(guò)程中，液態(tài)金屬10經(jīng)分散 金屬相8b進(jìn)入噴涂層8并在虛擬植物根的狀態(tài)下凝固。由于氣缸體4的一 部分以虛擬植物根的狀態(tài)進(jìn)入噴涂層8，所以氣缸體4的表面剛性地固定 到氣缸套2的表面上。因此，與液態(tài)金屬只接觸氣缸套2的表面層的現(xiàn)有 技術(shù)相比可獲得更強(qiáng)的接合力。(2 )噴涂層8通過(guò)以作為高熔點(diǎn)金屬的鋁或鋁合金和作為低熔點(diǎn)金屬 的鋅或鋅合金的粉末狀態(tài)的混合物噴涂氣缸套外表面6而形成。這可容易 地形成包括基體金屬相8a和分散金屬相8b的噴涂層8。(3) 基體金屬相8a是例如為鋁和鋁合金的具有高導(dǎo)熱性的材料。這 樣，氣缸體4的一部分形成為虛擬植物根的狀態(tài)而與基體金屬相8a互相纏 繞。這可在氣缸套2附近獲得高導(dǎo)熱性并獲得氣缸孔2b的高冷卻性能。 [第二實(shí)施例現(xiàn)在參照?qǐng)D5至10對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在第二實(shí)施例中 與笫一實(shí)施例相似的部分在此將不再說(shuō)明。 〈氣缸套12的結(jié)構(gòu)〉如圖5所示，在氣缸套外表面16上形成有多個(gè)瓶頸狀的突起部17。 突起部17具有下列特征。(1)每個(gè)突起部17的最窄部分(頸部17c )位于基部17a和末端部 17b之間。(2 )突起部17的直徑從頸部17c向基部17a和末端部17b增大。 (3 )每個(gè)突起部17在末端部17b具有基本上平坦的頂表面17d (氣 缸套主體12a的徑向最靠外的表面)。(4) 在相鄰的突起部17之間形成有基本上平坦的表面(底表面17e)。 在使氣缸套外表面16粗糙化之后，在氣缸套外表面16上形成噴涂層18以在鑄造過(guò)程中將氣缸套2冶金接合到氣缸體4上。 〈氣缸套12的制造步驟〉進(jìn)行圖6所示的步驟A至H以制造氣缸套12。氣缸套12的制造將參 照?qǐng)D7詳細(xì)加以說(shuō)明。 [步驟A以預(yù)定比率混合耐火基材Cl、粘結(jié)劑C2和水C3而制備懸濁液C4。 在本實(shí)施例中，耐火基材Cl、粘結(jié)劑C2和水C3的可選混合量以及 耐火基材Cl的平均粒徑的范圍設(shè)定如下。耐火基材Cl的混合量以質(zhì)量計(jì)8%至30% 粘結(jié)劑C2的混合量以質(zhì)量計(jì)2%至10% 水C3的混合量以質(zhì)量計(jì)60%至卯％ 耐火基材C1的平均粒徑0.02 mm至0.1 mm。 [步驟B將預(yù)定量的表面活性劑C5加入到懸濁液C4中以制備鑄模涂料C6。 在本實(shí)施例中，表面活性劑C5的可選添加量的范圍設(shè)定如下。 表面活性劑C5的添加量以質(zhì)量計(jì)0.005% <X<以質(zhì)量計(jì)0.1% (X 為添加量)。 [步驟C使被加熱到預(yù)定溫度的模具P (鑄模)旋轉(zhuǎn)以將鑄模涂料C6噴射和涂布到模具P的內(nèi)表面Pi上。鑄模涂料C6的層(鑄模涂料層C7)在模具P的整個(gè)內(nèi)表面Pi上形成有大致均一的厚度。在本實(shí)施例中，鑄模涂料層C7的可選厚度的范圍設(shè)定如下。鑄模涂料層C7的厚度0.5 mm至1.5mm圖8示出在鑄模涂料層C7內(nèi)形成瓶頸狀的孔的狀態(tài)。參照?qǐng)D8，表面活性劑C5對(duì)鑄模涂料層C7內(nèi)的氣泡Dl起作用并在鑄模涂料層C7的表面內(nèi)形成孔D2 。當(dāng)各個(gè)孔D2延伸到模具P的內(nèi)表面Pi時(shí)，瓶頸狀的孔D3在鑄模涂料層C7內(nèi)形成。 [步驟D]在使鑄模涂料層C7干燥后，將由鑄鐵形成的液態(tài)金屬CI澆入旋轉(zhuǎn)的 模具P中以鑄造氣缸套主體12a。在與鑄模涂料層C7內(nèi)的孔D3相對(duì)應(yīng)的 位置處孔D3的形狀轉(zhuǎn)移到氣缸套主體12a的外表面上。這形成瓶頸狀的 突起部17 (見(jiàn)圖5)。[步驟E在液態(tài)金屬CI硬化且形成氣缸套主體12a后，將氣缸套主體12a和 鑄模涂料層C7 —起從模具P中取出。 [步驟F用噴拋處理裝置Ma從氣缸套主體12a的外表面移除鑄模涂料層C7。 [步驟G用粗糙化裝置(噴拋處理裝置Ma或其它噴拋處理裝置或噴水裝置) 對(duì)氣缸套外表面16進(jìn)行粗糙化處理。 [步驟H用噴涂裝置Mb將粉末狀的高熔點(diǎn)金屬材料和粉末狀的低熔點(diǎn)金屬材 料的混合物噴涂到氣缸套外表面16上。噴涂層18形成為其中無(wú)定形的分 散金屬相18b (對(duì)應(yīng)于低熔點(diǎn)金屬相)分布在基體金屬相18a (對(duì)應(yīng)于高熔 點(diǎn)金屬相)中的非均質(zhì)金屬層。通過(guò)上面的步驟制造出圖5所示的氣缸套 12?！赐黄鸩?7的面積比率〉 在本實(shí)施例中，在步驟F之后突起部17的第一面積比率Sl和第二面 積比率S2的可選范圍設(shè)定如下。第一面積比率S1:大于或等于10% 第二面積比率S2:小于或等于55% 或者，所述范圍可設(shè)定如下。 第一面積比率S1: 10%至50% 第二面積比率S2: 20%至55%第一面積比率Sl等于沿著距離底表面17e的高度為0.4 mm (使用底 表面17e作為基準(zhǔn)的沿突起部17的高度方向的距離)的平面在氣缸套外表面16的每單位面積上的突起部17的截面積。第二面積比率S2等于沿著距離底表面17e的高度為0.2 mm (使用底 表面17e作為基準(zhǔn)的沿突起部17的高度方向的距離)的平面在氣缸套外表 面16的每單位面積上的突起部17的截面積。面積比率Sl和S2從突起部17的用三維激光測(cè)量裝置產(chǎn)生的等高線(xiàn) 圖(圖12和13)獲得。突起部17的高度和分布密度由在步驟C中形成的鑄模涂料層C7內(nèi)的 孔D3的深度和分布密度確定。鑄模涂料層C7形成為使得突起部17的高 度為0.5至1.5 mm，而在每平方厘米的氣缸套外表面16上突起部17的數(shù) 量為5至60個(gè)?！礆飧左w的結(jié)構(gòu)和制造〉氣缸體在氣缸套12的氣缸套外表面26被鑲鑄在鑄造金屬內(nèi)的情況下 形成。使用輕合金材料作為用于形成氣缸體的鑄造金屬，也就是說(shuō)，氣缸 體材料與第一實(shí)施例的相同。將圖5所示的氣缸套12布置在鑄模中，并將鋁或鋁合金的液態(tài)金屬 20澆入鑄模中(見(jiàn)圖9 )。噴涂層18的整個(gè)外周被鋁或鋁合金鑲鑄起來(lái)以 形成氣缸體14,如圖10所示。與第一實(shí)施例相同，在氣缸體14中，液態(tài)金屬20以虛擬植物根的狀 態(tài)進(jìn)入噴涂層18。然后鑄模中的液態(tài)金屬20凝固，并且氣缸體14的鑄造 完成。氣缸體14內(nèi)的與噴涂層18接觸的部分以虛擬植物根的狀態(tài)進(jìn)入噴 涂層18并凝固。第二實(shí)施例具有下述優(yōu)點(diǎn)。(1)在氣缸套12中，除了由噴涂導(dǎo)致的接合之外，噴涂層18和氣缸 套主體12a還通過(guò)瓶頸狀的突起部17接合。這經(jīng)由噴涂層18進(jìn)一步增強(qiáng) 了氣缸套主體12a和噴涂層18之間以及氣缸套主體12a和氣缸體14之間 的接合力。因此，可令人滿(mǎn)意地保持氣缸孔的圓度。此外，瓶頸狀的突起部17導(dǎo)致從氣缸套主體12a向氣缸體14的高導(dǎo) 熱性和氣缸孔2b的高冷卻性能。第三實(shí)施例圖11所示的氣缸套22具有使用多種類(lèi)型(在本實(shí)施例中為兩種類(lèi)型) 的線(xiàn)材Wrl和Wr2以及電弧噴涂裝置Mc形成在與第一實(shí)施例中具有相 同結(jié)構(gòu)的氣缸套主體22a上的噴涂層28。電弧噴涂裝置Mc在兩種類(lèi)型的線(xiàn)材Wrl和Wr2之間進(jìn)行電弧放電 以使線(xiàn)材Wrl和Wr2熔化。熔化的顆粒被從壓縮空氣噴嘴Mca噴出的壓 縮空氣吹送到氣缸套主體22a的氣缸套外表面26上。從線(xiàn)材Wrl和Wr2 之間被壓縮空氣噴嘴Mca吹送的熔化顆粒不會(huì)均勻地混合。也就是說(shuō)，高 熔點(diǎn)金屬材料的金屬相和低熔點(diǎn)金屬材料的金屬相除了在金屬相的融合界 面處之外相互獨(dú)立地凝固。這樣，噴涂層28形成為其中無(wú)定形的分散金屬 相分散在整個(gè)基體金屬相中的非均質(zhì)金屬層，如圖1 (B)所示。第一線(xiàn)材Wrl和第二線(xiàn)材Wr2的材料和結(jié)構(gòu)不同，以形成非均質(zhì)金 屬層。第一線(xiàn)材Wrl由鋁制成。第二線(xiàn)材Wr2由具有分離形式的兩種類(lèi) 型的金屬制成。更具體地，第二線(xiàn)材Wr2可由軸向纏繞或?qū)訅旱匿X線(xiàn)和鋅 線(xiàn)形成，或由插入中空鋁線(xiàn)的鋅線(xiàn)形成。噴涂層28以與第一實(shí)施例相同的方式形成為這樣的狀態(tài)，其中用作分 散金屬相的鋅分散在由鋁制成的整個(gè)基體金屬相中?？紤]到第一線(xiàn)材Wrl完全由鋁制成，通過(guò)改變第二線(xiàn)材Wr2中的鋁 部分和鋅部分的截面積的比例來(lái)調(diào)節(jié)噴涂層28中的鋅相的體積比。第二線(xiàn)材Wr2和第一線(xiàn)材Wrl可由相同的材料制成。在這種情況下， 通過(guò)改變線(xiàn)材Wrl和Wr2兩者的鋁部分和鋅部分的截面的比例來(lái)調(diào)節(jié)噴 涂層28中的鋅相的體積比。第三實(shí)施例具有與第 一 實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。 [第四實(shí)施例在本實(shí)施例中，使用圖11所示的電弧噴涂裝置Mc通過(guò)電弧噴涂在與 第二實(shí)施例具有相同結(jié)構(gòu)的氣缸套主體上形成噴涂層。這形成圖5所示的 氣缸套，并且通過(guò)鑲鑄圖IO所示的氣缸套而制造氣缸體。第四實(shí)施例具有與第二實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。線(xiàn)圖的說(shuō)明關(guān)于第二實(shí)施例的突起部17，現(xiàn)在將參照?qǐng)D12和13對(duì)用非接觸式的 三維激光測(cè)量裝置獲得的等高線(xiàn)圖進(jìn)行討論。 〈突起部17的等高線(xiàn)圖〉首先，對(duì)用于測(cè)量各個(gè)突起部17的等高線(xiàn)的方法進(jìn)行說(shuō)明。將用于等高線(xiàn)測(cè)量的試件設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)上以生成等高線(xiàn)圖。將試件的 底表面17e (氣缸套外表面16)布置成面向三維激光測(cè)量裝置。激光束照 射成基本上與氣缸套外表面16垂直。通過(guò)激光照射獲得的測(cè)量結(jié)果由圖像 處理裝置獲取以產(chǎn)生圖12 (A)所示的等高線(xiàn)圖。圖12 (B)示出氣缸套外表面16和等高線(xiàn)(h0至h10)之間的關(guān)系。 從氣缸套外表面16 (底表面17e)沿高度方向(箭頭Y的方向)每隔預(yù)定 距離截取突起部17的等高線(xiàn)h。在下文中，使用氣缸套外表面16作為基 準(zhǔn)沿著箭頭Y的方向的距離被稱(chēng)作"測(cè)量高度"。在圖12 (A)和12 (B)的等高線(xiàn)圖中，等高線(xiàn)h以每隔0.2 mm的 測(cè)量高度被示出。但是，等高線(xiàn)間的間隔可改變。[a突起部17的第一面積比率Sl圖13 (A)是只示出0.4 mm或更高的測(cè)量高度的等高線(xiàn)h的等高線(xiàn) 圖(第一等高線(xiàn)圖)。等高線(xiàn)圖的面積(WlxW2)是用于獲得第一面積 比率Sl的單位面積。在第一等高線(xiàn)圖中，由等高線(xiàn)h4所包圍的區(qū)域R4的面積(圖中用陰 影線(xiàn)表示的面積SR4)等于位于測(cè)量高度為0.4 mm的平面內(nèi)的突起部的 截面積(突起部17的第一截面積)。在第一等高線(xiàn)圖中區(qū)域R4的數(shù)量(區(qū) 域數(shù)量N4)相當(dāng)于第一等高線(xiàn)圖中突起部17的數(shù)量(突起部數(shù)量N1)。第一面積比率S1被計(jì)算為區(qū)域R4的總面積(SR4xN4)占等高線(xiàn)圖 的面積(WlxW2)的比率。也就是說(shuō)，第一面積比率S1相當(dāng)于沿著測(cè)量 高度為0.4 mm的平面在氣缸套外表面16的單位面積上所占的突起部17 的總的第一截面積。第一面積比率Sl通過(guò)下面所示的公式獲得。Sl= ( SR4 x N4 ) / (Wl x W2 ) x 100[%
[b突起部n的第二面積比率S2圖13 (B)示出只示出0.2 mm或更高的測(cè)量高度的等高線(xiàn)h的等高 線(xiàn)圖(第二等高線(xiàn)圖)。等高線(xiàn)圖的面積(WlxW2)是用于獲得第二面 積比率S2的單位面積。在第二等高線(xiàn)圖中，由等高線(xiàn)h2所包圍的區(qū)域R2的面積(圖中用陰 影線(xiàn)表示的面積SR2)等于位于測(cè)量高度為0.2 mm的平面內(nèi)的突起部的 截面積(突起部17的第二截面積)。在第二等高線(xiàn)圖中區(qū)域R2的數(shù)量(區(qū) 域數(shù)量N2)相當(dāng)于第二等高線(xiàn)圖中突起部17的數(shù)量。第二等高線(xiàn)圖的面 積等于第一等高線(xiàn)圖的面積。這樣，突起部17的數(shù)量等于突起部數(shù)量N1。第二面積比率S2被計(jì)算為區(qū)域R2的總面積(SR2xN2)占等高線(xiàn)圖 的面積(Wl x W2)的比率。也就是說(shuō)，第二面積比率S2相當(dāng)于沿著測(cè)量 高度為0.2 mm的平面在氣缸套外表面16的單位面積上所占的突起部17 的總的第二截面積。第二面積比率S2通過(guò)下面所示的公式獲得。S2= ( SR2 x N2 ) / (Wl x W2 ) x 100[%[c]第一和第二突起部截面積第一截面積SR4被計(jì)算為突起部17的沿測(cè)量高度為0.4 mm的平面截 取的截面積，第二截面積SR2被計(jì)算為突起部17的沿測(cè)量高度為0.2 mm 的平面截取的截面積。例如，對(duì)等高線(xiàn)圖進(jìn)行圖像處理，通過(guò)計(jì)算第一等 高線(xiàn)圖(圖13(A))中區(qū)域R4的面積而獲得突起部17的第一截面積SR4， 通過(guò)計(jì)算第二等高線(xiàn)圖(圖13 (B))中區(qū)域R2的面積而獲得突起部17 的第二截面積SR2。[d突起部數(shù)量突起部數(shù)量Nl是在每單位面積(1 cm2)的氣缸套外表面16上形成的 突起部17的數(shù)量。例如，對(duì)等高線(xiàn)圖進(jìn)行圖像處理，通過(guò)計(jì)算第一等高線(xiàn) 圖(圖13 (A))中區(qū)域R4的數(shù)量(區(qū)域數(shù)量N4)而獲得突起部數(shù)量 Nl。將第一面積比率為10%或更大的氣缸套與第一面積比率小于10%的氣缸套在氣缸體內(nèi)的(氣缸)孔的變形量方面進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，后一 氣缸套的氣缸孔的變形量比前一氣缸孔大三倍。當(dāng)氣缸套的第二面積比率為55%或更大時(shí)，空隙百分比會(huì)突然增大。 空隙百分比是指在氣缸套和氣缸體之間的邊界處的截面內(nèi)所占的空隙的百 分比?；谶@些結(jié)果，通過(guò)將第一面積比率為10%或更大和第二面積比率S2 為55%或更小的氣缸套應(yīng)用于氣缸體，可增大氣缸體材料和氣缸套的接合 強(qiáng)度和附著性。當(dāng)?shù)谝幻娣e比率Sl的上限為50%時(shí)，第二面積比率S2變?yōu)?5%或 更小。當(dāng)?shù)诙娣e比率S2的下限為20%時(shí)，第一面積比率Sl變?yōu)?0% 或更大。[其它實(shí)施例在上述每個(gè)實(shí)施例中，高熔點(diǎn)金屬相是鋁或鋁合金，但是也可以是銅 或銅合金。由銅或銅合金形成的基體金屬相也相當(dāng)于高導(dǎo)熱性金屬相。低 熔點(diǎn)金屬相是鋅或鋅合金，但是也可以是錫、錫合金、鉛、鉛合金、銻或 銻合金。在上述每個(gè)實(shí)施例中，只需要多種金屬相具有至少兩種熔點(diǎn)并且金屬 相中的至少一個(gè)的熔點(diǎn)低于氣缸體材料的熔點(diǎn)。例如，如果在上述每個(gè)實(shí)施例中存在兩種熔點(diǎn)，則這兩個(gè)熔點(diǎn)可低于 氣缸體材料(鑄鐵)的熔點(diǎn)。例如，噴涂層可由鋅(熔點(diǎn)約420'C)和 錫(熔點(diǎn)約232°C)形成。在這種情況下，在鑄造氣缸體的過(guò)程中當(dāng)液 態(tài)金屬接觸噴涂層時(shí)，噴涂層中的錫先熔化，從而液態(tài)金屬以與錫混合的 狀態(tài)進(jìn)入噴涂層。隨后鋅熔化，但是液態(tài)金屬已經(jīng)以虛擬植物根的狀態(tài)存 在于噴涂層中。這樣，當(dāng)液態(tài)金屬凝固時(shí)，虛擬植物根的狀態(tài)在噴涂層中 保持完好。這樣，與液態(tài)金屬只接觸表面層的現(xiàn)有技術(shù)相比可獲得更強(qiáng)的 接合力。在這種情況下，高熔點(diǎn)金屬相的熔點(diǎn)優(yōu)選地比氣缸體材料(鑄造金屬)的熔點(diǎn)高以確保凝固之后的虛擬植物根的狀態(tài)。在上述實(shí)施例中使用一個(gè)噴涂裝置噴涂?jī)煞N類(lèi)型的金屬材料。但是， 可準(zhǔn)備對(duì)應(yīng)于各種金屬材料的多個(gè)噴涂裝置，并且可將金屬材料同時(shí)噴涂 到氣缸套外表面上的相同位置以形成作為非均質(zhì)金屬層的噴涂層。在上述每個(gè)實(shí)施例中，兩種類(lèi)型的金屬相形成噴涂層。但是，在噴涂 層中可存在三種或更多種金屬相，只要在基體金屬相中分布有至少 一個(gè)分 散金屬相即可。在第二和第四實(shí)施例中，瓶頸狀的突起部可用于在氣缸套主體和噴涂 層之間以及氣缸套主體和氣缸體之間獲得充分的接合力。在這種情況下， 無(wú)需對(duì)氣缸套外表面進(jìn)行粗糙化處理。在圖12和13所示的等高線(xiàn)圖中，突起部17可形成為使得對(duì)于每個(gè)突 起部17都示出由等高線(xiàn)h4所包圍的區(qū)域R4。也就是說(shuō)，氣缸套可形成為 使得各個(gè)突起部17在測(cè)量高度為0.4 mm的位置處是獨(dú)立的。在這種情況 下，氣缸體和氣缸套之間的接合力進(jìn)一步增強(qiáng)。在測(cè)量高度為0.4 mm的位置處，通過(guò)將每個(gè)突起部17的面積設(shè)定為 0.2至3.0 mm2,可在制造步驟中抑制突起部17的破損和接合力下降。第二和第四實(shí)施例中的突起部滿(mǎn)足下列所有條件U)至(d):(a) 突起部的高度為0.5至1.5 mm;(b) 突起部在外表面上的數(shù)量為每平方厘米5至60個(gè)；(c) 在突起部的通過(guò)用三維激光測(cè)量裝置在突起部的高度方向上測(cè)量 外表面而獲得的等高線(xiàn)圖中，由高度為0.4mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的第 一面積比率SI為10%或更大；和(d )在突起部的通過(guò)用三維激光測(cè)量裝置在突起部的高度方向上測(cè)量 外表面而獲得的等高線(xiàn)圖中，由高度為0.2 mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的 第二面積比率S2為55%或更小?；蛘?，突起部可滿(mǎn)足下列所有條件(a)至(d'):(a) 突起部的高度為0.5至1.5 mm;(b) 突起部在氣缸套外表面上的數(shù)量為每平方厘米5至60個(gè)；(C')在突起部的通過(guò)用三維激光測(cè)量裝置在突起部的高度方向上測(cè)量外表面而獲得的等高線(xiàn)圖中，由高度為0.4 mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域 的第一面積比率Sl為10%至50%;和(d，)在突起部的通過(guò)用三維激光測(cè)量裝置在突起部的高度方向上測(cè) 量外表面而獲得的等高線(xiàn)圖中，由高度為0.2 mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域 的第二面積比率S2為20%至55%。此外，突起部只需滿(mǎn)足下列條件(a)和(b)中的任一個(gè)(a) 突起部的高度為0.5至1.5 mm;(b) 突起部在氣缸套外表面上的數(shù)量為每平方厘米5至60個(gè)。 在這種情況下，在氣缸套和氣缸體之間也可獲得強(qiáng)的接合力。 突起部可滿(mǎn)足條件(a)和(b)中的至少一個(gè)以及條件(c)和(d)或條件(c')和(d')。在這種情況下，在氣缸套和氣缸體之間也可獲得強(qiáng) 的接合力。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，本發(fā)明能以許多其它具體形式實(shí)施而不會(huì) 背離本發(fā)明的精神或范圍。因此，本發(fā)明的示例和實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為是例述性而非限制性的，并且本發(fā)明不限于本文所給出的細(xì)節(jié)，而是可在所附權(quán)利要求的范圍和等效內(nèi)容下進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種鑲鑄部件，其特征在于包括鑲鑄在鑄造金屬內(nèi)的外表面，所述外表面具有覆蓋物，所述覆蓋物為非均質(zhì)金屬層，所述非均質(zhì)金屬層包括基體金屬相中的一個(gè)或多個(gè)分散金屬相，其中所述分散金屬相中的至少一個(gè)是低熔點(diǎn)金屬相，所述低熔點(diǎn)金屬相由熔點(diǎn)比所述基體金屬相和所述鑄造金屬的熔點(diǎn)低的金屬制成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鑲鑄部件，其特征在于，所述鑄造金屬是鋁 或鋁合金；所述低熔點(diǎn)金屬層是鋅、鋅合金、錫、錫合金、鉛、鉛合金、 銻或銻合金。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鑲鑄部件，其特征在于，所述基體金屬相是 高導(dǎo)熱性金屬相。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鑲鑄部件，其特征在于，所述高導(dǎo)熱性金屬 相由鋁、鋁合金、銅或銅合金形成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鑲鑄部件，其特征在于，所述基體金屬相的 熔點(diǎn)與所述鑄造金屬的熔點(diǎn)相同或比所述鑄造金屬的熔點(diǎn)高。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鑲鑄部件，其特征在于，所述非均質(zhì)金屬層 通過(guò)以形成所述非均質(zhì)金屬層的所有金屬相的材料同時(shí)噴涂所述外表面而 形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鑲鑄部件，其特征在于，所述非均質(zhì)金屬層 通過(guò)粉末噴涂多種粉末材料的混合物而形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鑲鑄部件，其特征在于，所述非均質(zhì)金屬層 通過(guò)電弧噴涂多種線(xiàn)材而形成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鑲鑄部件，其特征在于，所述鑲鑄部件是氣 缸套，當(dāng)鑄造內(nèi)燃機(jī)的氣缸體時(shí)，通過(guò)將所述氣缸套的所述外表面鑲鑄在 所述鑄造金屬內(nèi)而將所述氣缸套接合到所述氣缸體上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的鑲鑄部件，其特征在于，在所述外表面上 形成有多個(gè)瓶頸狀的突起部，所述突起部滿(mǎn)足下列條件中的至少 一個(gè)(a)所述突起部的高度為0.5 mm至1.5 mm;和(b )所述突起部在所述外表面上的數(shù)量為每平方厘米5至60個(gè)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的鑲鑄部件，其特征在于，所述突起部還滿(mǎn) 足下列所有條件(c)在所述突起部的通過(guò)用三維激光測(cè)量裝置在所述突起部的高度方 向上測(cè)量所述外表面而獲得的等高線(xiàn)圖中，面積比率SI為10%或更大， 其中Sl是由高度為0.4mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的面積比率；和(d )在所述突起部的通過(guò)用所述三維激光測(cè)量裝置在所述突起部的高 度方向上測(cè)量所述外表面而獲得的等高線(xiàn)圖中，面積比率S2為55%或更 小，其中S2是由高度為0.2 mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的面積比率。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的鑲鑄部件，其特征在于，所述突起部還滿(mǎn) 足下列所有條件(c，)在所述突起部的通過(guò)用三維激光測(cè)量裝置在所述突起部的高度 方向上測(cè)量所述外表面而獲得的等高線(xiàn)圖中，面積比率SI為10%至50%， 其中Sl是由高度為0.4mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的面積比率；和(d')在所述突起部的通過(guò)用所述三維激光測(cè)量裝置在所述突起部的 高度方向上測(cè)量所述外表面而獲得的等高線(xiàn)圖中，面積比率S2為20%至 55%，其中S2是由高度為0.2mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的面積比率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的鑲鑄部件，其特征在于，所述突起部還滿(mǎn) 足下列所有條件(e) 在所述等高線(xiàn)圖中由高度為0.4 mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域相互 獨(dú)立；和(f) 在所述等高線(xiàn)圖中由高度為0.4 mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的面 積為0.2 mm2至3.0 mm2。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的鑲鑄部件，其特征在于，所述突起部還滿(mǎn) 足下列所有條件(e)在所述等高線(xiàn)圖中由高度為0.4 mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域相互 獨(dú)立；和(f)在所述等高線(xiàn)圖中由高度為0.4 mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的面 積為0.2 mm2至3.0 mm2,
15. —種氣缸體，其特征在于包括包括鑲鑄在鑄造金屬內(nèi)的外表面的氣缸套，所述外表面具有覆蓋物， 所述覆蓋物為非均質(zhì)金屬層，所述非均質(zhì)金屬層包括基體金屬相中的一個(gè) 或多個(gè)分散金屬相，其中所述分散金屬相中的至少一個(gè)是低熔點(diǎn)金屬相， 所述低熔點(diǎn)金屬相由熔點(diǎn)比所述基體金屬相和所述鑄造金屬的熔點(diǎn)低的金 屬制成。
16. —種用于在鑲鑄部件上形成覆蓋物的方法，所述鑲鑄部件包括鑲 鑄在鑄造金屬內(nèi)的外表面，所述方法的特征在于包括以下步驟以多種金屬材料同時(shí)噴涂所述外表面，所述多種金屬材料包括熔點(diǎn)比 所述鑄造金屬的熔點(diǎn)低的低熔點(diǎn)金屬材料和熔點(diǎn)比所述低熔點(diǎn)金屬材料的 熔點(diǎn)高的高熔點(diǎn)金屬材料；并且形成非均質(zhì)金屬層，在所述非均質(zhì)金屬層 中，所述低熔點(diǎn)金屬材料的低熔點(diǎn)金屬相分散在所述高熔點(diǎn)金屬材料的高 熔點(diǎn)金屬相中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，使用熔點(diǎn)與所述鑄造 金屬的熔點(diǎn)相同或比所述鑄造金屬的熔點(diǎn)高的所迷高熔點(diǎn)金屬材料執(zhí)行所 述噴涂步驟。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，使用高導(dǎo)熱性金屬材 料作為所述高熔點(diǎn)金屬材料執(zhí)行所述噴涂步驟。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述噴涂步驟使用所 述低熔點(diǎn)金屬材料和所述高熔點(diǎn)金屬材料的粉末材料混合物。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，使用包括所述低熔點(diǎn) 金屬材料和所述高熔點(diǎn)金屬材料的多種線(xiàn)材通過(guò)電弧噴涂執(zhí)行所述噴涂步
21. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在所述鑲鑄部件上執(zhí) 行所述噴涂步驟，所述鑲鑄部件在所述外表面上包括多個(gè)瓶頸狀的突起部， 所述突起部滿(mǎn)足下列條件中的至少 一個(gè)(a)所述突起部的高度為0.5mm至1.5mm;和(b )所述突起部在所述外表面上的數(shù)量為每平方厘米5至60個(gè)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，在所述鑲鑄部件上執(zhí) 行所述噴涂步驟，所述鑲鑄部件在所述外表面上包括所述多個(gè)瓶頸狀的突 起部，所述突起部還滿(mǎn)足下列所有條件(c )在所述突起部的通過(guò)用三維激光測(cè)量裝置在所述突起部的高度方 向上測(cè)量所述外表面而獲得的等高線(xiàn)圖中，面積比率Sl為10%或更大， 其中Sl是由高度為0.4mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的面積比率；和(d )在所述突起部的通過(guò)用所述三維激光測(cè)量裝置在所迷突起部的高 度方向上測(cè)量所述外表面而獲得的等高線(xiàn)圖中，面積比率S2為55%或更 小，其中S2是由高度為0.2mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的面積比率。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，在所述鑲鑄部件上執(zhí) 行所述噴涂步驟，所述鑲鑄部件在所述外表面上包括所述多個(gè)瓶頸狀的突 起部，所述突起部還滿(mǎn)足下列所有條件(c')在所述突起部的通過(guò)用三維激光測(cè)量裝置在所述突起部的高度 方向上測(cè)量所述外表面而獲得的等高線(xiàn)圖中，面積比率Sl為10%至50%, 其中Sl是由高度為0.4mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的面積比率；和(d')在所述突起部的通過(guò)用所述三維激光測(cè)量裝置在所述突起部的 高度方向上測(cè)量所述外表面而獲得的等高線(xiàn)圖中，面積比率S2為20%至 55%，其中S2是由高度為0.2mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的面積比率。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，在所述鑲鑄部件上執(zhí) 行所述噴涂步驟，所述鑲鑄部件在所述外表面上包括所述多個(gè)瓶頸狀的突 起部，所述突起部還滿(mǎn)足下列所有條件(e) 在所述等高線(xiàn)圖中由高度為0.4 mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域相互 獨(dú)立；和(f) 在所述等高線(xiàn)圖中由高度為0.4 mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的面 積為0.2 mm2至3.0 mm2。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，在所述鑲鑄部件上執(zhí)行所述噴涂步驟，所述鑲鑄部件在所述外表面上包括所述多個(gè)瓶頸狀的突起部，所述突起部還滿(mǎn)足下列所有條件(e) 在所述等高線(xiàn)圖中由高度為0.4 mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域相互 獨(dú)立；和(f) 在所述等高線(xiàn)圖中由高度為0.4 mm的等高線(xiàn)所包圍的區(qū)域的面 積為0.2 mm2至3.0 mm2。
26. —種通過(guò)將氣缸套的外表面鑲鑄在鑄造金屬內(nèi)來(lái)制造氣缸體的方 法，所述方法的特征在于包括以下步驟以多種金屬材料同時(shí)噴涂所述外表面，所述多種金屬材料包括熔點(diǎn)比 所述鑄造金屬的熔點(diǎn)低的低熔點(diǎn)金屬材料和熔點(diǎn)比所述低熔點(diǎn)金屬材料的 熔點(diǎn)高的高熔點(diǎn)金屬材料；并且形成非均質(zhì)金屬層，在所述非均質(zhì)金屬層 中，所述低熔點(diǎn)金屬材料的低熔點(diǎn)金屬相分散在所述高熔點(diǎn)金屬材料的高 熔點(diǎn)金屬相中。
全文摘要
氣缸套外表面被包括基體金屬相和分散金屬相的噴涂層或非均質(zhì)金屬層覆蓋。在鑄造過(guò)程中，液態(tài)金屬?gòu)姆稚⒔饘傧噙M(jìn)入噴涂層并以虛擬植物根的狀態(tài)凝固。氣缸體的表面由此剛性地固定到氣缸套的表面上。在這種情況下，與液態(tài)金屬只接觸表面層的現(xiàn)有技術(shù)相比可在氣缸體和氣缸套之間產(chǎn)生強(qiáng)的接合力并獲得高的導(dǎo)熱性。
文檔編號(hào)F02F1/02GK101218428SQ20068002493
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2006年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月8日
發(fā)明者三原敏宏, 佐藤喬, 堀米正巳, 宮本典孝, 山下信行, 平野雅揮, 齋藤儀一郎, 柴田幸兵, 高見(jiàn)俊裕 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社