[发明专利]一种表面石墨裸露球墨铸铁气缸套的制备工艺

说明书

本发明属于气缸套技术领域，提供了一种表面石墨裸露球墨铸铁气缸套的制备工艺。本发明的表面石墨裸露球墨铸铁气缸套的制备工艺，包括如下步骤：铸造、粗车、粗镗、精车、时效、精镗、精细车、超声波探伤、钻孔铣缺口、氮化、抛光、磁粉探伤。本发明提供的表面石墨裸露球墨铸铁气缸套的制备工艺，通过特殊的加工工艺，使得球墨铸铁气缸套内孔工作表面的石墨可以完全裸露，其状态接近于金相试块石墨情况，充分发挥石墨储油、自润滑功能，从而提高缸套表面耐磨性机断油抗黏合性能，提高发动机运行的可靠性。

技术领域

本发明涉及气缸套技术领域，具体涉及一种表面石墨裸露球墨铸铁气缸套的制备工艺。

背景技术

气缸套是发动机的心脏部件，其内表面与活塞顶部、活塞环、气缸盖底面一起构成了发动机的燃烧室，并引导活塞、活塞环的往复直线运动和向外传递热量，所以气缸套内表面既是装配表面又是工作表面，其加工质量的优劣直接影响到发动机的转配性能、使用性能和可靠性。气缸套内表面的加工技术也是气缸套机加工的核心技术之一。

目前大多数气缸套内孔均是采用珩磨的方法进行加工，在珩磨过程中因受到砂条的挤压及外界的不良条件影响，缸套内表面的石墨会产生挤压变形，并且在缸套内表面产生金属覆盖和金属撕裂，从而大大影响了石墨的裸露，影响缸套的抗擦伤性能和磨合性能，延长了缸套和活塞环的磨合时间，不利发动机有效工作。经珩磨加工的气缸套主要靠加工纹理(网纹)储油，保证润滑性能，当出现断油等极端现象，缸套内孔由于石墨未裸露，无自润滑功能，会和活塞环黏合在一起造成拉缸等现象，导致发动机无法运行，特别是军品缸套尤其要注意缸套内孔的石墨裸露情况，以防出现发动机故障。

中国专利库公开了一种球墨铸铁气缸套(CN102634720A)，其公开了一种球墨铸铁气缸套的制备方法，包括配料工序、熔炼工序、球化孕育处理工序、浇注工序、冷却工序和成型工序。由该制备方法所制备的球墨铸铁气缸套具有良好的减磨性能、高的抗拉强度和疲劳强度，性能优于现有的高合金灰铸铁气缸套，完全能满足当代高性能、低排放、长寿命大功率内燃机的要求。然而，这种气缸套由于在加工过程中未注重对气缸套内孔的加工，导致其内孔工作表面的石墨裸露率较低，从而容易引起发动机故障。

因此提升气缸套内孔表面加工质量，提高球墨铸铁气缸套石墨裸露率已成为刻不容缓的研究方向。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种表面石墨裸露球墨铸铁气缸套的制备工艺，以提高球墨铸铁气缸套内孔工作表面的石墨裸露率。

本发明提供的表面石墨裸露球墨铸铁气缸套的制备工艺，包括将气缸套半成品依次经过精车、精镗、精细车、钻孔铣缺口和氮化的步骤。

可选地，所述气缸套半成品是指气缸套材料经过铸造毛坯、粗车、粗镗所得到的半成品。

可选地，所述精车步骤的具体步骤如下：采用机夹刀车气缸套半成品的外圆及端面；

所述精镗步骤的具体步骤如下：将所述气缸套半成品安装在机床的四爪卡盘上，安装时以所述气缸套半成品支承肩的上端面和外圆定位，以所述气缸套半成品支承肩的下端面夹紧，安装完毕后再调整四爪卡盘，开启机床，采用机床的镗刀对所述气缸套半成品进行精镗处理；

所述精细车的具体步骤如下：将所述气缸套半成品安装在多功能数控车床上，依次进行粗车切削和精车切削，粗车切削去除所述气缸套半成品的外圆大部分余量，精车切削保留0.2～0.3mm的加工余量；

所述钻孔铣缺口的具体步骤如下：采用精铰刀对所述气缸套半成品的内孔进行钻孔加工，再采用丝锥进行所述内孔表面进行铣缺口加工；

所述氮化的具体步骤如下：将所述气缸套半成品送入氮化炉中，向所述氮化炉中通入氨气，使所述气缸套半成品除内孔之外的表面获得氮化层。

可选地，所述气缸套半成品在所述精镗步骤之前还包括时效处理步骤，具体步骤如下：