一种发动机缸体热处理工艺的制作方法

[0001]
本发明涉及缸体热处理技术领域，具体为一种发动机缸体热处理工艺。


背景技术：

[0002]
发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，最早诞生在英国，其既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器，缸体是发动机的重要组成元件，缸体是支承和保证活塞、连杆、曲轴等运动部件工作时的准确位置，保证发动机的换气、冷却和润滑，提供各种辅助系统、部件及发动机的安装。在发动机缸体的生产过程中，需要对缸体进行热处理，热处理的目的是为了缸体具有使用时的各种力学性能。
[0003]
现有的发动机缸体热处理工艺，一般只是将缸体进行退火后再进行淬火，这样制造的缸体整体性能不是很好，不能具有很好的力学性能，在缸体在退火后，其内壁的锈蚀和一些毛刺还是会存在，现有的热处理工艺，是直接将退火后的缸体进行淬火工序，这样制得的发动机缸体还会有很多瑕疵，增加了残次品的产生，一定程度上也降低了生产者的经济效益。


技术实现要素：

[0004]
(一)解决的技术问题
[0005]
针对现有技术的不足，本发明提供了一种发动机缸体热处理工艺，解决了发动机缸体热处理工艺整体效果不好的问题。
[0006]
(二)技术方案
[0007]
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种发动机缸体热处理工艺，具体包括以下步骤：
[0008]
s1、去应力退火：将缸体原材料放入到中温箱式电阻炉，通过固定装置将缸体原材料进行一定的固定，固定好之后启动电阻炉进行加热，以大于100℃/h的升温速度对缸体原材料进行加热，直至电阻炉内温度保持在500-550℃，保温处理4-6小时，保温好之后以 20-40℃/h的冷却速度进行退火处理，冷却到150-200℃左右后出炉，然后自然冷却；
[0009]
s2、正火处理：将退火处理后的缸体原材料放入到箱式电阻炉，然后将缸体原材料温度上限的+30-50℃，然后保温1-3小时，保温完成后，将原材料取出进行自然冷却，调节整体缸体的硬度；
[0010]
s3、粗加工：将s2处理后的缸体原材料放置在工作台上，然后通过钢丝刷对缸体表面内部的锈蚀和毛刺进行清除，然后将处理后的缸体原材料经过酸液进行润滑处理，保证缸体原材料各项性能指标；
[0011]
s4、淬火处理：向淬火箱内加入适量的淬火油液，将缸体原材料加热至温度上限的+30-50℃，使组织转变为奥氏体，并在此温度下保温30-40分钟，以增加碳在奥氏体中的溶解度，然后进行淬火，重复淬火三次后即可，在淬火时采用一定比例的水与压缩空气混合，然后以一定压力喷到缸体原材料上进行冷却，可以通过调节风压水压灵活地调整冷却强
度，中间孔采用专用的附具通水冷却；
[0012]
s5、高温回火：将经过s4中淬火处理后的缸体原材料尽快放入到中温箱式电阻炉，加热至550-600℃，然后保温2-4小时，最后将缸体原材料取出在空气中进行冷却。
[0013]
优选的，所述s1中，在对缸体原材料进行加热升温时，尽量保证缸体受热均匀，可采用多个喷头对缸体进行加热。
[0014]
优选的，所述s2中，在进行自然冷却时，可以通过风机加速空气流动，进而加速缸体的冷却，调节缸体的硬度。
[0015]
优选的，所述s3中，在遇到缸体毛刺时，需要通过打磨装置先将毛刺打磨平整，然后通过抛光装置将毛刺处抛光，保证整体质量。
[0016]
优选的，所述s4中，在淬火进行冷却时，水的比例应该大于压缩空气的比例，且喷到缸体原材料上的压力不宜过大，这样既可以保证缸体的冷却速度，也不至于形成太大的淬火应力。
[0017]
优选的，所述s5中，在缸体原材料经过高温回火后，需要检查缸体表面是否有裂痕、孔洞等问题，确认合格后即可进入到下个工序。
[0018]
(三)有益效果
[0019]
本发明提供了一种发动机缸体热处理工艺。具备以下有益效果：
[0020]
(1)、该发动机缸体热处理工艺，通过s1、去应力退火：将缸体原材料放入到中温箱式电阻炉，通过固定装置将缸体原材料进行一定的固定，固定好之后启动电阻炉进行加热，以大于100℃/h的升温速度对缸体原材料进行加热，直至电阻炉内温度保持在 500-550℃，保温处理4-6小时，保温好之后以20-40℃/h的冷却速度进行退火处理，冷却到150-200℃左右后出炉，然后自然冷却；具有很好的力学性能，在缸体在退火后，能够对其内壁的锈蚀和一些毛刺进行处理，减少了发动机缸体瑕疵的产生，减少了残次品的产生，一定程度上也增加了生产者的经济效益，实用性强。
[0021]
(2)、该发动机缸体热处理工艺，通过s3中，在遇到缸体毛刺时，需要通过打磨装置先将毛刺打磨平整，然后通过抛光装置将毛刺处抛光，保证整体质量，s4中，在淬火进行冷却时，水的比例应该大于压缩空气的比例，且喷到缸体原材料上的压力不宜过大，这样既可以保证缸体的冷却速度，也不至于形成太大的淬火应力，便于使用者进行操作，整体工序步骤简单。
附图说明
[0022]
图1为本发明工艺的流程图。
具体实施方式
[0023]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]
本发明提供三种技术方案：一种发动机缸体热处理工艺，具体包括以下实施例：
[0025]
实施例1
[0026]
s1、去应力退火：将缸体原材料放入到中温箱式电阻炉，通过固定装置将缸体原材料进行一定的固定，固定好之后启动电阻炉进行加热，以大于100℃/h的升温速度对缸体原材料进行加热，直至电阻炉内温度保持在500℃，保温处理4小时，保温好之后以20℃ /h的冷却速度进行退火处理，冷却到150℃左右后出炉，然后自然冷却；
[0027]
s2、正火处理：将退火处理后的缸体原材料放入到箱式电阻炉，然后将缸体原材料温度上限的+30℃，然后保温1小时，保温完成后，将原材料取出进行自然冷却，调节整体缸体的硬度；
[0028]
s3、粗加工：将s2处理后的缸体原材料放置在工作台上，然后通过钢丝刷对缸体表面内部的锈蚀和毛刺进行清除，然后将处理后的缸体原材料经过酸液进行润滑处理，保证缸体原材料各项性能指标；
[0029]
s4、淬火处理：向淬火箱内加入适量的淬火油液，将缸体原材料加热至温度上限的+30℃，使组织转变为奥氏体，并在此温度下保温30分钟，以增加碳在奥氏体中的溶解度，然后进行淬火，重复淬火三次后即可，在淬火时采用一定比例的水与压缩空气混合，然后以一定压力喷到缸体原材料上进行冷却，可以通过调节风压水压灵活地调整冷却强度，中间孔采用专用的附具通水冷却；
[0030]
s5、高温回火：将经过s4中淬火处理后的缸体原材料尽快放入到中温箱式电阻炉，加热至550℃，然后保温2小时，最后将缸体原材料取出在空气中进行冷却。
[0031]
实施例2
[0032]
s1、去应力退火：将缸体原材料放入到中温箱式电阻炉，通过固定装置将缸体原材料进行一定的固定，固定好之后启动电阻炉进行加热，以大于100℃/h的升温速度对缸体原材料进行加热，直至电阻炉内温度保持在550℃，保温处理6小时，保温好之后以40℃ /h的冷却速度进行退火处理，冷却到200℃左右后出炉，然后自然冷却；
[0033]
s2、正火处理：将退火处理后的缸体原材料放入到箱式电阻炉，然后将缸体原材料温度上限的+50℃，然后保温3小时，保温完成后，将原材料取出进行自然冷却，调节整体缸体的硬度；
[0034]
s3、粗加工：将s2处理后的缸体原材料放置在工作台上，然后通过钢丝刷对缸体表面内部的锈蚀和毛刺进行清除，然后将处理后的缸体原材料经过酸液进行润滑处理，保证缸体原材料各项性能指标；
[0035]
s4、淬火处理：向淬火箱内加入适量的淬火油液，将缸体原材料加热至温度上限的+50℃，使组织转变为奥氏体，并在此温度下保温40分钟，以增加碳在奥氏体中的溶解度，然后进行淬火，重复淬火三次后即可，在淬火时采用一定比例的水与压缩空气混合，然后以一定压力喷到缸体原材料上进行冷却，可以通过调节风压水压灵活地调整冷却强度，中间孔采用专用的附具通水冷却；
[0036]
s5、高温回火：将经过s4中淬火处理后的缸体原材料尽快放入到中温箱式电阻炉，加热至600℃，然后保温4小时，最后将缸体原材料取出在空气中进行冷却。
[0037]
实施例3
[0038]
s1、去应力退火：将缸体原材料放入到中温箱式电阻炉，通过固定装置将缸体原材料进行一定的固定，固定好之后启动电阻炉进行加热，以大于100℃/h的升温速度对缸体原材料进行加热，直至电阻炉内温度保持在520℃，保温处理5小时，保温好之后以30℃ /h的
冷却速度进行退火处理，冷却到180℃左右后出炉，然后自然冷却；
[0039]
s2、正火处理：将退火处理后的缸体原材料放入到箱式电阻炉，然后将缸体原材料温度上限的+40℃，然后保温2小时，保温完成后，将原材料取出进行自然冷却，调节整体缸体的硬度；
[0040]
s3、粗加工：将s2处理后的缸体原材料放置在工作台上，然后通过钢丝刷对缸体表面内部的锈蚀和毛刺进行清除，然后将处理后的缸体原材料经过酸液进行润滑处理，保证缸体原材料各项性能指标；
[0041]
s4、淬火处理：向淬火箱内加入适量的淬火油液，将缸体原材料加热至温度上限的+40℃，使组织转变为奥氏体，并在此温度下保温35分钟，以增加碳在奥氏体中的溶解度，然后进行淬火，重复淬火三次后即可，在淬火时采用一定比例的水与压缩空气混合，然后以一定压力喷到缸体原材料上进行冷却，可以通过调节风压水压灵活地调整冷却强度，中间孔采用专用的附具通水冷却；
[0042]
s5、高温回火：将经过s4中淬火处理后的缸体原材料尽快放入到中温箱式电阻炉，加热至570℃，然后保温3小时，最后将缸体原材料取出在空气中进行冷却
[0043]
实验过程
[0044]
1.硬化层厚度检测：将三个实施例制得的产品分别放置在测量台上，然后通过精密测量仪器对其硬化层厚度进行检测，重复测量多次后取平均值，然后进行记录。
[0045]
2.表面洛氏硬度检测：将三个实施例中制得的产品分别通过洛氏硬度洛氏硬度测量仪进行检测，然后将测得的数据进行记录。
[0046]
3.表面质量检测：选取10个由实施例1制得的缸体，然后检测其表面是否有毛刺，锈蚀，裂痕等质量问题，然后选取10个由实施例2制得的缸体，然后检测其表面是否有毛刺，锈蚀，裂痕等质量问题，最后1选取10个由实施例3制得的缸体，然后检测其表面是否有毛刺，锈蚀，裂痕等质量问题。
[0047]
实验结果
[0048]
随机选取市场上的日常发动机缸体作为对照组，然后分别对其硬化层厚度、表面洛氏硬度和表面质量进行检测，且检测条件和上述一致，然后记录其结果，得到下面表，由表可知，实施例2 制得的产品硬化层厚度、表面洛氏硬度和表面质量效果最佳。
[0049][0050]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。
[0051]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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