发动机活塞缸套的材料及加工工艺研究（三）
F-DIESEL工程机械动力部件 2016/5/9 16:09:58
4 发动机缸套加工工艺
缸套铸造分为型砂铸造和离心铸造，前者正逐渐被后者所取代。缸套产品的整个生产过程如图2 所示。将铸型预热到300 ℃后，将定量的涂料从铸型内孔小端一侧分数次缓慢注入离心机，以保证涂料层厚度均匀。浇注时倘若速度过快，易出现双面结晶，铸件中间形成疏松，而速度过慢则易形成氧化夹层。金属型加热温度也对铸件质量有较大影响，一般控制在200~350 ℃范围内。离心铸造使得产品缺陷得到控制，力学性能优越，成本低廉，并能提高缸套的耐磨性、致密性及强度。
强化发动机缸套表面的主要工艺方法有：
1) 德国戴-克公司的过共晶Al-Si 合金或Al-Si复合体涂覆法。该法适用于涂覆内燃发动机铝合金缸套壁，其涂层是由固态Al、Si 沉积物、金属间相和氧化物构成的不均匀层状结构。通过热喷涂，可提高材料的粘附力和耐磨性。
图2 缸套生产工艺过程
Fig.2 Production process of cylinder liner
2) 台湾三阳公司发明的全铝复合电镀缸套法。它要求首先制备缸套坯体模具，再制备铝金属液，然后施行压铸制造，使铝金属液进入汽缸坯体模具以形成汽缸胚体；再通过电镀使汽缸坯体内表面形成Ni-SiC 复合镀层，从而使缸套具有高耐磨及耐高温性。
3) 激光珩磨法。它利用具有一定能量密度的激光束，有针对性地进行缸套表面微观几何结构造型，属于激光精细加工。江苏理工大学张朝阳等利用激光对缸套表面进行珩磨，降低缸套摩擦损失和燃油耗，提高密封性，降低机油耗以及减少催化器的污染和颗粒排放。
5 发展趋势
随着能源紧张及环保形势越来越严峻，对发动机活塞组件、缸套的材料及加工工艺提出了更高要求，并有望发生突破性的变革，即朝着产品高质量、加工高精度、生产高效率的方向发展，尤其是在以下几方面很有可能得到重大进展：
1) 复合材料或多孔石墨材料必将取代当前使用的传统活塞铝合金材料；活塞环将广泛应用多元高合金铸铁；缸套材料会满足提高发动机效率、延长使用寿命、降低噪声和废气污染等要求。
2) 活塞、活塞环和缸套的铸造工艺将分别采用挤压铸造、四片椭圆短筒体铸造以及离心铸造。
3) 活塞、活塞环、缸套的表面处理工艺将朝着表面氮化、涂层以及激光珩磨处理的方向发展。(中国工程机械动力部件网)
[来源：粉末冶金材料科学与工程2009年8月，作者：陈刚 贺跃辉 沈培智，如有知识产权争议，请联系微信X37329588]。
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