发动机气缸套外壁喷涂耐腐蚀层的制造方法

技术领域

本发明涉及发动机气缸套及其制造方法，用于重型汽车、重型坦克、火车、船舰的发动机气缸。

背景技术

柴油发动机气缸是组成燃烧室的重要零件，其工作环境恶劣，是柴油机上较易损伤的零件之一。耐磨发动机缸套是国家 "863" 科技攻关计划项目之一，纳入国家自然科学基金 , 国防预研基金等，是国家铁道部、石油、总参部、机械部和汽车工业等重点立项研发的新产品。气缸套内壁不但与高温高压燃气接触 ( 一般最高过到 800℃左右 )，还与进气过程的冷空气接触 ( 仅几十摄氏度 )，工作过程温度变化剧烈 ；润滑条件很差，发动机使用时外壁使用水冷却，从而达到降温的效果。采用水冷却方法，虽然它的降温效果达到了，但是水直接与气缸套外壁保持长时间接触，气缸套外壁现冷却水保持长时间接触，常受冷却水的腐蚀，慢慢的使气缸套外壁产生蜂窝状，产生气缸套外壁穴蚀的情况

气缸套的损伤既影响了柴油机工作质量和效率，也决定着柴油机的使用寿命。

现有技术，为了解决上述缺陷，目前普遍采用，在气缸套表面进行电镀或者磷化处理，从而提高它的抗锈蚀能力，但是效果不是很理想，生产过程也不环保。因此，我司经过十多年的反复试验，采用了利用中温在产品表层烧结瓷层，从而达到更好的耐腐蚀作用，效果明显。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提供一种使用寿命长、可解决缸套外壁长其受冷却水的腐蚀的发动机气缸套及在其外壁喷涂耐腐蚀层的制造方法。

本发明所需要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现:发动机气缸套，包括缸套本体，其特征在于：所述缸套本体与冷却水接触的外壁喷涂有通过中温烧结成型的陶瓷耐腐蚀材料层。

进一步改进：所述陶瓷耐腐蚀材料层包括13-20％的锡英粉，23-28％的硅酸锆，3-8％的白粘土，2-4％的萤光粉，45-55％的氮化硅。

进一步改进：所述陶瓷耐腐蚀材料层包括17％的锡英粉，25％的硅酸锆，5％的白粘土，3％的萤光粉，50％的氮化硅。

进一步改进：所述涂层的厚度为0.4mm～1mm。

基于同一发明购思本发明还提供一种发动机气缸套外壁喷涂耐腐蚀层的制造方法,其制造步骤如下 ：

1)制备陶瓷粉末组合物:将13-20％的锡英粉，23-28％的硅酸锆，3-8％的白粘土，2-4％的萤光粉，45-55％的氮化硅按比例用研磨机研磨并搅拌混合在一起，将混合物放入发酵装置泡水发酵44-50小时，使它沉淀，最后把沉淀物取出烘干成粉状得到陶瓷粉末组合物;

2）缸套外壁清洁处理：先离心铸制合金铸铁缸套，再将合金铸铁缸套放入超声波中去油，抛砂除去缸套外壁表面氧化层，使表面干净；

3）喷涂陶瓷耐腐蚀材料层：首先将缸套定位在喷涂设备上，接着在缸套产品内注入静电，使其具有静电吸附的功能，然后把上述陶瓷粉末组合物通过喷涂机均匀的喷涂在缸套外壁上，喷涂完壁后，在静电消除之前马上送入烧结炉用350-500度中温烧结1.5-2.2小时，并保持25-35分钟的保温时间，取出；

4）车加工：车除缸套外壁上、下两端与冷却水不接触的陶瓷耐腐蚀材料层。

6、根据权利要求5所述的发动机气缸套外壁喷涂耐腐蚀层的制造方法,其特征在于：所述泡水发酵的时间为48小时。

7、根据权利要求5所述的发动机气缸套外壁喷涂耐腐蚀层的制造方法,其特征在于：所述中温烧结温度为480度，烧结时间为2小时。

本发明的优点：

（1）本发明喷涂时在缸套内注入静电并在静电消失前利用中温在缸套外壁烧结瓷层，注入静电可以使陶瓷粉末组合物在喷涂时能很好的吸附在缸套的外壁上，静电消失前中温烧结可以使瓷层烧结后牢靠的结合在缸套的外壁上，达到更好的耐腐蚀作用，效果明显。

（2）本发明利用特定的配方组合改变了瓷层的表面硬度以及车销脆硬力，使其在车销时不会产生齿边，减少加工成本。

具体实施方式

现结合具体实施例对本发明进一步说明。

实施例一：

（3）本实施例一公开一种发动机气缸套，包括缸套本体，其特征在于：所述缸套本体与冷却水接触的外壁喷涂有通过中温烧结成型的1mm厚度的陶瓷耐腐蚀材料层。所述陶瓷耐腐蚀材料层包括13％的锡英粉，23％的硅酸锆，3％的白粘土，2％的萤光粉，45％的氮化硅。

（4）上述发动机气缸套外壁喷涂耐腐蚀层的制造方法,其制造步骤如下 ：

（5）1)制备陶瓷粉末组合物:将13％的锡英粉，23％的硅酸锆，3％的白粘土，2％的萤光粉，45％的氮化硅按比例用研磨机研磨并搅拌混合在一起，放入发酵装置泡水发酵44小时，使它沉淀，最后把沉淀物取出烘干成粉状得到陶瓷粉末组合物;

（6）2）缸套外壁清洁处理：先离心铸制合金铸铁缸套，再将合金铸铁缸套放入超声波中去油，抛砂除去缸套外壁表面氧化层，使表面干净；

（7）3）喷涂陶瓷耐腐蚀材料层：首先将缸套定位在喷涂设备上，接着在缸套产品内注入静电，使其具有静电吸附的功能，然后把上述陶瓷粉末组合物通过喷涂机均匀的喷涂在缸套外壁上，喷涂完壁后，在静电消除之前马上送入烧结炉用300度中温烧结1.5小时，并保持25分钟的保温时间，取出；

（8）4）车加工：车除缸套外壁上、下两端与冷却水不接触的陶瓷耐腐蚀材料层。

（9）实施例二：

（10）本实施例一公开一种发动机气缸套，包括缸套本体，其特征在于：所述缸套本体与冷却水接触的外壁喷涂有通过中温烧结成型的1mm厚度的陶瓷耐腐蚀材料层。所述陶瓷耐腐蚀材料层包括17％的锡英粉，25％的硅酸锆，5％的白粘土，3％的萤光粉，50％的氮化硅。

（11）上述发动机气缸套外壁喷涂耐腐蚀层的制造方法,其制造步骤如下 ：

（12）1)制备陶瓷粉末组合物:将17％的锡英粉，25％的硅酸锆，5％的白粘土，3％的萤光粉，50％的氮化硅的氮化硅按比例用研磨机研磨并搅拌混合在一起，放入发酵装置泡水发酵48小时，使它沉淀，最后把沉淀物取出烘干成粉状得到陶瓷粉末组合物;

（13）2）缸套外壁清洁处理：先离心铸制合金铸铁缸套，再将合金铸铁缸套放入超声波中去油，抛砂除去缸套外壁表面氧化层，使表面干净；

（14）3）喷涂陶瓷耐腐蚀材料层：首先将缸套定位在喷涂设备上，接着在缸套产品内注入静电，使其具有静电吸附的功能，然后把上述陶瓷粉末组合物通过喷涂机均匀的喷涂在缸套外壁上，喷涂完壁后，在静电消除之前马上送入烧结炉用300度中温烧结2小时，并保持30分钟的保温时间，取出；

（15）4）车加工：车除缸套外壁上、下两端与冷却水不接触的陶瓷耐腐蚀材料层。

（16）实施例三：

（17）本实施例三公开一种发动机气缸套，包括缸套本体，所述缸套本体与冷却水接触的外壁喷涂有通过中温烧结成型的0.8mm厚的陶瓷耐腐蚀材料层，所述陶瓷耐腐蚀材料层包括20％的锡英粉， 28％的硅酸锆， 8％的白粘土， 4％的萤光粉， 55％的氮化硅。

（18）上述发动机气缸套外壁喷涂耐腐蚀层的制造方法,其特征在于 ：其制造步骤如下 ：

（19）1)制备陶瓷粉末组合物:将20％的锡英粉， 28％的硅酸锆， 8％的白粘土，4％的萤光粉， 55％的氮化硅按比例用研磨机研磨并搅拌混合在一起，放入发酵装置泡水发酵50小时，使它沉淀，最后把沉淀物取出烘干成粉状得到陶瓷粉末组合物;

（20）2）缸套外壁清洁处理：先离心铸制合金铸铁缸套，再将合金铸铁缸套放入超声波中去油，抛砂除去缸套外壁表面氧化层，使表面干净；

（21）3）喷涂陶瓷耐腐蚀材料层：首先将缸套定位在喷涂设备上，接着在缸套产品内注入静电，使其具有静电吸附的功能，然后把上述陶瓷粉末组合物通过喷涂机均匀的喷涂在缸套外壁上，喷涂完壁后，在静电消除之前马上送入烧结炉用500度中温烧结2.2小时，并保持35分钟的保温时间，取出；

（22）4）车加工：车除缸套外壁上、下两端与冷却水不接触的陶瓷耐腐蚀材料层。

（23）

（24）上述实施例中所述泡水发酵的时间只要在44-50小时区间，烧结炉温度只要在350-500度之间，中温烧结时间只要在1.5-2.2小时之间，保温时间只要在25-35分钟均可实现本发明目的。

（25）尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。