一种气缸套表面处理的方法

1.一种气缸套表面处理的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、装框；将气缸套装入料筐，将料框装入到密封炉内；
步骤2、排空；排除密封炉内的空气；
步骤3、强化共渗；向密封炉内渗入煤油进行共渗；
步骤4、氧化；利用负压吸进空气对气缸套进行氧化处理；
步骤5、冷却；
所述步骤3的具体步骤为：保持继续通入氨气并保持炉内压力不变，将密封炉加热到
560℃，向炉内滴入煤油，同时对密封炉进行保温。
2.根据权利要求1所述一种气缸套表面处理的方法，其特征在于：所述步骤1包括以下具体步骤：
步骤A1、将气缸套垂直竖立地装入料筐，气缸套与气缸套之间、气缸套与夹具之间相互不接触，同时在料筐内放入随炉样件；
步骤A2、用平行车将料框吊入密封炉内，同时使密封炉的螺栓处于拧紧状态。
3.根据权利要求1所述一种气缸套表面处理的方法，其特征在于：所述步骤2中包括以下具体步骤：
步骤B1，对所述密封炉进行升温加热，同时将所述密封炉的出气阀门处于打开状态；
步骤B2，通入氨气进行排空，保持炉内压力值等于400～600mm水柱的压力值；
步骤B3，空气排空后，减小出气阀门气体的流量并减小氨气的流量，保持炉内压力不变。
4.根据权利要求3所述一种气缸套表面处理的方法，其特征在于：所述步骤B2中，通入氨气的速度为0.2～0.3m3/h，排空时间为2～3小时。
5.根据权利要求4所述一种气缸套表面处理的方法，其特征在于：所述步骤3的具体步骤中，滴入煤油的流量为120～180滴/min，同时对密封炉保温的时间为90min。
6.根据权利要求5所述一种气缸套表面处理的方法，其特征在于：所述步骤4的具体步骤为：当步骤3结束，先停止保温，再停止对密封炉内通氨气、停止滴煤油，打开出气阀，利用负压原理引入空气对缸套和随炉样品进行氧化，并保持炉盖螺栓仍然处于拧紧状态。
7.根据权利要求6所述一种气缸套表面处理的方法，其特征在于：所述步骤5中的具体步骤为：当密封炉的温度冷却到450℃时，松开炉内螺栓，打开炉盖，将缸套和随炉样品出炉冷却。

一种气缸套表面处理的方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及气缸套技术领域，具体为一种气缸套表面处理的方法。\n背景技术\n[0002] 气缸套穴蚀是柴油机普遍存在的严重问题，一般说来,不论是开式冷却还是闭式冷却,气缸套都有不同程度的穴蚀。气缸套的穴蚀会导致冷却液渗透进气缸，并流入到油底壳内，从而导致拉缸、曲轴的磨损或烧瓦等故障。\n[0003] 气缸套穴蚀与柴油机的机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、柴油机的工艺参数等有关，其中，柴油机运转中缸套高频振动是产生穴蚀的根本原因。\n[0004] 提高气缸套的性能有：1、改变气缸套的材料，提高各项性能；2、改变气缸套的结构，提高各项性能。但是气缸套材质的改进必然大幅提高成本，结构上的改进受主机相关件的限制。\n[0005] 除此之外,还可采用缸套外圆表面覆盖保护层或强化层，例如镀铬、渗氮、喷陶瓷、涂环氧树酯等工艺，使金属表面与冷却水隔开或使缸套外圆表面强化,可有效地防止电化学腐蚀与穴蚀。但这些工艺存在着生产效率低、成本高等缺点，不适合大批量的生产。因此这些方法在发动机行业并没有得到推广运用。\n发明内容\n[0006] 本发明是将表面复合处理技术运用到气缸套的制造上，通过气缸套表面热处理，在气缸套表面形成致密的保护层，从而提高气缸套水档表面的硬度和抗氧化性。\n[0007] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：\n[0008] 一种气缸套表面处理的方法，包括以下步骤：\n[0009] 步骤1、装框；将气缸套装入料筐，将料框装入到密封炉内；\n[0010] 步骤2、排空；排除密封炉内的空气；\n[0011] 步骤3、强化共渗；向密封炉内渗入煤油进行共渗；\n[0012] 步骤4、氧化；利用负压吸进空气对气缸套进行氧化处理；\n[0013] 步骤5、冷却。\n[0014] 所述步骤1包括以下具体步骤：\n[0015] 步骤A1、将气缸套垂直竖立地装入料筐，气缸套与气缸套之间、气缸套与夹具之间相互不接触，同时在料筐内放入随炉样件；\n[0016] 步骤A2、用平行车将料框吊入密封炉内，同时使密封炉的螺栓处于拧紧状态。\n[0017] 所述步骤2中包括以下具体步骤：\n[0018] 步骤B1，对所述密封炉进行升温加热，同时将所述密封炉的出气阀门处于打开状态；\n[0019] 步骤B2，通入氨气进行排空，保持炉内压力值等于400～600mm水柱的压力值；\n[0020] 步骤B3，空气排空后，减小出气阀门气体的流量并减小氨气的流量，保持炉内压力不变。\n[0021] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。\n[0022] 进一步地，所述步骤B2中，通入氨气的速度为0.2～0.3m3/h，排空时间为2～3小时。\n[0023] 所述步骤3的具体步骤为：保持继续通入氨气并保持炉内压力不变，将密封炉加热到560℃，向炉内滴入煤油，同时对密封炉进行保温。\n[0024] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。\n[0025] 进一步地，所述步骤3的具体步骤中，滴入煤油的流量为120～180滴/min，同时对密封炉保温的时间为90min。\n[0026] 所述步骤4的具体步骤为：当步骤3结束，先停止保温，再停止对密封炉内通氨气、停止滴煤油，打开出气阀，利用负压原理引入空气对缸套和随炉样品进行氧化，并保持炉盖螺栓仍然处于拧紧状态。\n[0027] 所述步骤5中的具体步骤为：当密封炉的温度冷却到450℃时，松开炉内螺栓，打开炉盖，将缸套和随炉样品出炉冷却。\n[0028] 本发明的有益效果是：\n[0029] 1、大大提高了气缸套的性能。\n[0030] 2、大大降低了制造气缸套的成本。\n[0031] 3、简单，设备简单，操作简单，同时其工艺和生产出来的气缸套质量都很稳定。\n[0032] 4、生产效率高，半成品加工，后续机加工后能保证良好的精度和网纹参数。\n[0033] 5、应用性范围广，可广泛应用于负荷大、频繁启动的车用、工程机械、船用发动机等。\n附图说明\n[0034] 图1为本发明的流程图。\n具体实施方式\n[0035] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。\n[0036] 如图1所示，一种气缸套表面处理的方法，包括以下步骤：\n[0037] 步骤1、装框；将气缸套装入料筐，将料框装入到密封炉内。其中，步骤1具体包括以下步骤：\n[0038] 步骤A1、将气缸套垂直竖立地装入料筐，气缸套与气缸套之间、气缸套与夹具之间相互不接触，同时在料筐内放入随炉样件；\n[0039] 步骤A2、用平行车将料框吊入密封炉内，同时使密封炉的螺栓处于拧紧状态。\n[0040] 步骤2、排空；排除密封炉内的空气。其中，步骤2具体包括以下步骤：\n[0041] 步骤B1，对所述密封炉进行升温加热，同时将所述密封炉的出气阀门处于打开状态；\n[0042] 步骤B2，通入氨气进行排空，保持炉内压力值等于400～600mm水柱的压力值。其中，通入氨气的速度可为0.2～0.3m3/h，排空时间可为2～3小时。\n[0043] 步骤B3，空气排空后，减小出气阀门气体的流量并减小氨气的流量，保持炉内压力不变。\n[0044] 步骤3、强化共渗；向密封炉内渗入煤油进行共渗。其中，具体的步骤为：保持继续通入氨气并保持炉内压力不变，将密封炉加热到560℃，向炉内滴入煤油，同时对密封炉进行保温。滴入煤油的流量为120～180滴/min，同时对密封炉保温的时间为90min。\n[0045] 步骤4、氧化；利用负压吸进空气对气缸套进行氧化处理。其中，具体的步骤为：当步骤3结束后，先停止保温，再停止对密封炉内通氨气、停止滴煤油，打开出气阀，利用负压原理引入空气对缸套和随炉样品进行氧化，并保持炉盖螺栓仍然处于拧紧状态。\n[0046] 步骤5、冷却。当密封炉的温度冷却到450度时，松开炉内螺栓；打开炉盖，将缸套和随炉样品出炉冷却。\n[0047] 实施例一\n[0048] 一种气缸套表面处理的方法，包括以下步骤：\n[0049] 步骤1、装框；将气缸套装入料筐，将料框装入到密封炉内。其中，步骤1具体包括以下步骤：\n[0050] 步骤A1、将气缸套垂直竖立地装入料筐，气缸套与气缸套之间、气缸套与夹具之间相互不接触，同时在料筐内放入随炉样件；\n[0051] 步骤A2、用平行车将料框吊入密封炉内，同时使密封炉的螺栓处于拧紧状态。\n[0052] 步骤2、排空；排除密封炉内的空气。其中，步骤2具体包括以下步骤：\n[0053] 步骤B1，对所述密封炉进行升温加热，同时将所述密封炉的出气阀门处于打开状态；\n[0054] 步骤B2，通入氨气进行排空，保持炉内压力值等于400水柱的压力值。其中，通入氨气的速度可为0.2m3/h，排空时间可为2小时。\n[0055] 步骤B3，空气排空后，减小出气阀门气体的流量并减小氨气的流量，保持炉内压力不变。\n[0056] 步骤3、强化共渗；向密封炉内渗入煤油进行共渗。其中，具体的步骤为：保持继续通入氨气并保持炉内压力不变，将密封炉加热到560℃，向炉内滴入煤油，同时对密封炉进行保温。滴入煤油的流量为120滴/min，同时对密封炉保温的时间为90min。\n[0057] 步骤4、氧化；利用负压吸进空气对气缸套进行氧化处理。其中，具体的步骤为：当步骤3结束后，先停止保温，再停止对密封炉内通氨气、停止滴煤油，打开出气阀，利用负压原理引入空气对缸套和随炉样品进行氧化，并保持炉盖螺栓仍然处于拧紧状态。\n[0058] 步骤5、冷却。当密封炉的温度冷却到450度时，松开炉内螺栓；打开炉盖，将气缸套和随炉样品出炉冷却。\n[0059] 经过此工艺生产出来的气缸套表面复合层的表面维氏硬度(HV0.01)：651.7；复合层深度为0.16mm。而没有经过复合处理层处理的原气缸套表面，硬度为基体硬度(HV0.01)：\n320。\n[0060] 实施例二\n[0061] 一种气缸套表面处理的方法，包括以下步骤：\n[0062] 步骤1、装框；将气缸套装入料筐，将料框装入到密封炉内。其中，步骤1具体包括以下步骤：\n[0063] 步骤A1、将气缸套垂直竖立地装入料筐，气缸套与气缸套之间、气缸套与夹具之间相互不接触，同时在料筐内放入随炉样件；\n[0064] 步骤A2、用平行车将料框吊入密封炉内，同时使密封炉的螺栓处于拧紧状态。\n[0065] 步骤2、排空；排除密封炉内的空气。其中，步骤2具体包括以下步骤：\n[0066] 步骤B1，对所述密封炉进行升温加热，同时将所述密封炉的出气阀门处于打开状态；\n[0067] 步骤B2，通入氨气进行排空，保持炉内压力值等于600水柱的压力值。其中，通入氨气的速度可为0.3m3/h，排空时间可为3小时。\n[0068] 步骤B3，空气排空后，减小出气阀门气体的流量并减小氨气的流量，保持炉内压力不变。\n[0069] 步骤3、强化共渗；向密封炉内渗入煤油进行共渗。其中，具体的步骤为：保持继续通入氨气并保持炉内压力不变，将密封炉加热到560℃，向炉内滴入煤油，同时对密封炉进行保温。滴入煤油的流量为180滴/min，同时对密封炉保温的时间为90min。\n[0070] 步骤4、氧化；利用负压吸进空气对气缸套进行氧化处理。其中，具体的步骤为：当步骤3结束后，先停止保温，再停止对密封炉内通氨气、停止滴煤油，打开出气阀，利用负压原理引入空气对缸套和随炉样品进行氧化，并保持炉盖螺栓仍然处于拧紧状态。\n[0071] 步骤5、冷却。当密封炉的温度冷却到450度时，松开炉内螺栓；打开炉盖，将缸套和随炉样品出炉冷却。\n[0072] 经过此工艺生产出来的气缸套表面复合层的表面维氏硬度(HV0.01)：651.8；复合层深度为0.40mm。而没有经过复合处理层处理的原气缸套表面，硬度为基体硬度(HV0.01)：\n320。\n[0073] 实施例三\n[0074] 一种气缸套表面处理的方法，包括以下步骤：\n[0075] 步骤1、装框；将气缸套装入料筐，将料框装入到密封炉内。其中，步骤1具体包括以下步骤：\n[0076] 步骤A1、将气缸套垂直竖立地装入料筐，气缸套与气缸套之间、气缸套与夹具之间相互不接触，同时在料筐内放入随炉样件；\n[0077] 步骤A2、用平行车将料框吊入密封炉内，同时使密封炉的螺栓处于拧紧状态。\n[0078] 步骤2、排空；排除密封炉内的空气。其中，步骤2具体包括以下步骤：\n[0079] 步骤B1，对所述密封炉进行升温加热，同时将所述密封炉的出气阀门处于打开状态；\n[0080] 步骤B2，通入氨气进行排空，保持炉内压力值等于500mm水柱的压力值。其中，通入\n3\n氨气的速度可为0.25m/h，排空时间可为2.5小时。\n[0081] 步骤B3，空气排空后，减小出气阀门气体的流量并减小氨气的流量，保持炉内压力不变。\n[0082] 步骤3、强化共渗；向密封炉内渗入煤油进行共渗。其中，具体的步骤为：保持继续通入氨气并保持炉内压力不变，将密封炉加热到560℃，向炉内滴入煤油，同时对密封炉进行保温。滴入煤油的流量为150滴/min，同时对密封炉保温的时间为90min。\n[0083] 步骤4、氧化；利用负压吸进空气对气缸套进行氧化处理。其中，具体的步骤为：当步骤3结束后，先停止保温，再停止对密封炉内通氨气、停止滴煤油，打开出气阀，利用负压原理引入空气对缸套和随炉样品进行氧化，并保持炉盖螺栓仍然处于拧紧状态。\n[0084] 步骤5、冷却。当密封炉的温度冷却到450度时，松开炉内螺栓；打开炉盖，将缸套和随炉样品出炉冷却。\n[0085] 经过此工艺生产出来的气缸套表面复合层的表面维氏硬度(HV0.01)：751.5；复合层深度为0.32mm。而没有经过复合处理层处理的原气缸套表面，硬度为基体硬度(HV0.01)：\n320。\n[0086] 通过以上实施例可以看出经过表面复合处理的气缸套，气缸套表面形成了致密的保护层，可有效抵抗电化腐蚀、穴蚀或延缓穴蚀达2000小时以上，使缸套的性能得到了极大的提升。其中，水档部位表面上层防电化学腐蚀，下层硬度(HV0.01)达到600及600以上，复合层深度达到0.15mm及0.15mm以上。\n[0087] 本发明首次将表面复合处理技术应到气缸套的制造上，大大提高了气缸套的性能，降低了制造气缸套的成本。其制作工艺简单，生产效率高，且应用范围广，可广泛应用于负荷大、频繁启动的车用、工程机械、船用发动机等。\n[0088] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。