专利名称：不锈钢薄壁高耐磨气缸套的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车零部件，特别涉及汽车发动机的气缸套。
背景技术：
气缸套是一种重要的汽车发动机的零部件，在工作过程中由于活塞环和气缸套之间处于高速度、长时间的摩擦状态，因此要求有较好的耐磨性能，同时，由于气缸套的壁厚直接影响到气缸的有效容积和输出功率，所以希望气缸套有较小的壁厚。早期的气缸套由铸铁制造，壁厚较大，耐磨性差，20世纪70年代起，低碳钢薄壁镀铬气缸套开始得到了广泛应用。这种气缸套的结构是，其主体为圆筒状的外园1，外园1的一端有外折的轴肩2，外园1和轴肩2的材质均为低碳钢(一般采用20#-25#低碳钢)，外园1的内表面有金属铬的镀层3，如图1所示。由于铬的耐磨性较好，低碳钢相对于铸铁有较高的强度，所以汽车发动机的寿命和输出功率都得到了一定程度的提高。但是，这种气缸套还存在着以下缺点一、由于低碳钢的硬度和屈服强度较低，使用过程中容易发生蠕变，导致气缸套变长，影响了使用寿命，也无法进一步减小壁厚；二、镀铬层和基体之间由于硬度的差异较大，存在一个硬度的突变界面，两者的附着力受到较大影响，除影响镀层的寿命外，还对镀铬层的硬度构成制约。总之，上述缺点的存在不利于提高气缸套的耐磨性能和使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种不锈钢薄壁高耐磨气缸套，它具有较高的耐磨性能、较小的壁厚和较长的使用寿命。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种不锈钢薄壁高耐磨气缸套，其主体为圆筒状的外园，外园的一端有向外折成直角的轴肩，其特征是外园和轴肩的材质为不锈钢，外园基体从内表面开始自内向外有一渗氮层。
上述技术方案中所说的渗氮层可以是碳氮共渗层。
上述技术方案中所说的渗氮层的深度为0.05-0.09毫米。
上述技术方案的基本思路是，使用硬度和屈服强度较高的不锈钢代替低碳钢，能够有效地防止蠕变，从而可以进一步减小壁厚，延长使用寿命；取消铬镀层，使用渗氮层的理由是，由于渗氮层的氮含量是从内表面开始自内向外逐渐变化，所以硬度也是逐渐变化的，这样就把现有技术中硬度的突变改变为逐渐变化，从而克服铬镀层容易脆裂或脱落的缺点，并且可以大幅度提高气缸套内表面的硬度和耐磨性能。
本发明的优点是，一、有较好的抗蠕变能力；二、内表面硬度较大，有较高的耐磨性和较长的使用寿命；三、壁厚较小，有利于提高发动机的输出功率。
图1是现有技术的结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例作进一步说明。
实施例是应用于五十铃4JB1发动机的不锈钢薄壁高耐磨气缸套，其主体为圆筒状的外园1，外园1的一端有向外折成直角的轴肩2，外园1的直径约为95毫米，轴肩2的宽度约为4毫米，如图2所示。外园1和轴肩2的基体材质采用不锈钢1Cr18Ni9Ti或1Cr18Ni9，外园基体从内表面开始自内向外有一氮含量逐渐减少的渗氮层4。渗氮层的深度为0.05-0.09毫米。本发明的制造加工方法和现有技术基本相同，只是增加了一步渗氮工艺，该工艺可通过普通的的气体或液体渗氮炉来完成。经过对比试验，本发明的不锈钢薄壁高耐磨气缸套和现有的低碳钢镀铬气缸套比较，壁厚可由1毫米减为0.5毫米，内表面硬度由HV750提高到HV1100，耐磨性和使用寿命均有显著提高。具体的测试数据如下一、低碳钢镀铬气缸套基体材质20#低碳钢硬度HB156伸长率25％屈服强度410Mpa最小壁厚1mm镀铬层厚度0.05mm镀铬层硬度HV750二、不锈钢薄壁高耐磨气缸套基体材质1Cr18Ni9Ti不锈钢硬度HB187伸长率40％屈服强度539Mpa最小壁厚0.5mm渗氮层表面硬度HV1100。
权利要求
1.一种不锈钢薄壁高耐磨气缸套，其主体为圆筒状的外园，外园的一端有向外折成直角的轴肩，其特征是外园和轴肩基体的材质为不锈钢，外园基体从内表面开始自内向外有一渗氮层。
2.根据权利要求1所述的不锈钢薄壁高耐磨气缸套，其特征是所说的渗氮层可以是碳氮共渗层。
3.根据权利要求1所述的不锈钢薄壁高耐磨气缸套，其特征是所说的渗氮层的深度为0.05-0.09毫米。
全文摘要
本发明是一种不锈钢薄壁高耐磨气缸套，其主体为圆筒状的外圆，外圆的一端有向外折成直角的轴肩，外圆和轴肩基体的材质为不锈钢，外圆基体从内表面开始自内向外有一渗氮层，由于以不锈钢取代低碳钢，以渗氮层取代铬镀层，和现有技术比较，耐磨性和使用寿命显著提高，而且壁厚减小，有利于提高发动机的输出功率。
文档编号C23C8/06GK1719016SQ20041002444
公开日2006年1月11日 申请日期2004年7月7日 优先权日2004年7月7日
发明者王培耿 申请人:王瑶