专利名称：一种发动机用超耐腐蚀气缸套的制作方法
技术领域：
本发明是关于发动机的部件，特别是关于发动机的气缸套。
背景技术：
气缸是发动机中将工质的热能转换为机械功的主要场所，由于它所处的工作环境与机体及其它部分有巨大差异，以及制造上的需要，常以气缸套(见图1)的形式作为发动机的一个重要零部件出现。在内燃机中，气缸套主要考虑与活塞之间的摩擦所造成的损坏，所以通常采用低摩擦系数的铸铁如灰铸铁、低合金铸铁、高磷合金铸铁、硼铸铁等材料来制造气缸套；此外，还采用气体氮化、软氮化等氮化工艺来提高其耐磨性和抗咬合能力。但铸铁类的材料不仅强度低，且耐腐蚀的性能差，容易发生穴蚀和腐蚀疲劳开裂，因此不适宜作以外热源供热的热气机(例如斯特林热气机)的气缸套材料，这是由于热气机工质的工作压力高于内燃机，而其外围受冷却介质冷却，因此气缸套主要在高交变应力作用下容易因表面腐蚀而产生腐蚀疲劳开裂。为此热气机的气缸套常用强度高的中碳铬钼合金结构钢，目前普遍采用的是牌号为38CrMoAlA铬钼铝合金钢。但这些材料并不理想，使用时间一长，其与冷却介质接触的表层极易腐蚀疲劳开裂，导致工质容易泄漏而失效，故使用寿命短，一般仅在1000小时左右。
发明内容
本发明在于提供一种发动机用超耐腐蚀气缸套，解决现有发动机气缸套容易发生穴蚀、腐蚀疲劳开裂、使用寿命短、摩擦功率大的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下
一种发动机用超耐腐蚀气缸套，其特征在于该气缸套材料为固溶组织中铁素体和奥氏体各占一半的双相不锈钢，工作表面在550℃～650℃条件下进行离子氮化处理，氮化层深度为0.02～0.12mm。
所述的发动机用超耐腐蚀气缸套，其特征在于在离子氮化前需在550℃～650℃温度下进行退火，消除应力。
所述的发动机用超耐腐蚀气缸套，其特征在于其工作表面的粗糙度应在氮化前加工至Ra0.4，氮化后进行抛光/超精磨处理至Ra0.2。
本发明首次将固溶组织中铁素体和奥氏体约各占一半的双相不锈钢经氮化处理用于制造气缸套，取得了显著的技术效果。其优点如下1.具有在高交变应力下的超耐腐蚀性能，经过2000小时的耐久试验，未见腐蚀或穴蚀。
2.摩擦小、磨损极轻微。
3.使用寿命延长1倍以上。
4.可同时应用于内燃机和热气机两种不同类型的发动机中。
图1为一般气缸套的结构示意图。
具体实施例方式本发明采用固溶组织中铁素体和奥氏体约各占一半的型号为00G18Ni5Mo3Si2、或00Cr18Ni5Mo3Si2Nb、00Cr22Ni5Mo3N或00Cr25Ni6Mo2N等双相不锈钢制造发动机(包含内燃机和热气机)的气缸套。气缸套需先进行消除其内应力的退火处理，退火的温度为550℃～650℃，并对其内径的工作表面进行精加工，使该工作表面的粗糙度达到Ra0.4。然后将气缸套在550℃～650℃温度条件下进行离子氮化，使本发明的工作表面具有0.02～0.12mm厚度的氮化层。
本发明在离子氮化后需对其工作表面进行抛光或超精磨加工，使工作表面的粗糙度达Ra0.2。
权利要求
1.一种发动机用超耐腐蚀气缸套，其特征在于该气缸套材料为固溶组织中铁素体和奥氏体各占一半的双相不锈钢，工作表面在550℃～650℃条件下进行离子氮化处理，氮化层深度为0.02～0.12mm。
2.根据权利要求1所述的发动机用超耐腐蚀气缸套，其特征在于在离子氮化前需在550℃～650℃温度下进行退火，消除应力。
3.根据权利要求1所述的发动机用超耐腐蚀气缸套，其特征在于其工作表面的粗糙度应在氮化前加工至Ra0.4，氮化后进行抛光/超精磨处理至Ra0.2。
4.根据权利要求2所述的发动机用超耐腐蚀气缸套，其特征在于其工作表面的粗糙度应在氮化前加工至Ra0.4，氮化后进行抛光/超精磨处理至Ra0.2。
全文摘要
一种发动机用超耐腐蚀气缸套，其特点是该气缸套材料为固溶组织中铁素体和奥氏体各占一半的双相不锈钢，工作表面在550℃～650℃条件下进行离子氮化处理，氮化层深度为0.02～0.12mm。本发明解决现有发动机气缸套容易发生穴蚀、腐蚀疲劳开裂、使用寿命短、摩擦功率大的技术问题。
文档编号F02F1/00GK1558102SQ20041001588
公开日2004年12月29日 申请日期2004年1月16日 优先权日2004年1月16日
发明者金东寒, 陈志林, 王晓武, 陈文云 申请人:上海齐耀动力技术有限公司