[00125683]节能轻量化铝质合金气缸套

一、任务来源 计划外自选项目。 二、应用领域和技术原理 应用领域：该项目研发的节能轻量化铝质合金气缸套是内燃机中的核心零部件,产品满足缸体轻量化及降低油耗的技术要求,主要应用在轻量化发动机领域。 技术原理：项目通过在铝合金中加入硅元素形成气缸套的新材料体系,该材料是除灰铸铁后的新型材料。铝质合金缸套可以使产品的硬度、强度达到灰铸铁的性能要求的同时,重量减少到原来的1/3,有效满足乘用车缸体轻量化及降低油耗的技术要求。节能轻量化铝质合金气缸套采用离心铸造工艺生产为首创。 三、性能指标 3.1、材料化学成分： 化学成分含量为% Si Mg Cu Ni Cr Al 12～25 0.8～1.5 2.5-3.5 1.3-2.2 0.4-0.6 其余 3.2、机械性能： 硬度：85～95HRB; 导热率：101～126W/（m.k）; 抗拉强度：≥300Mpa。 3.3、金相组织：初生Si质点均匀的分布在基体上。 铸造方式：铝合金熔化完成后,经过精炼除渣,浇入旋转的离心浇注模具内,通过模具传热是铝缸套快速冷却。熔炼温度680～780度、浇注转速1340～1440r/min、涂料厚度0.6～0.8mm。 四、与国内外同类技术比较 1、项目通过在铝合金中加入硅元素形成气缸套的新材料体系,使气缸套材料首次由灰铸铁转向铝合金,重量减少到原来的1/3。同时首次在铝质合金领域应用离心铸造技术。项目关键技术经机械工业信息研究院利用36个国内外数据库及互联网进行检索查询,均未见相关报道。 2、项目在实施前由科研小组利用万方数据、维普资讯等专业网站进行检索 该项目核心技术在国内外未见相关报道。 3、公司技术研发中心向美国底特律、英国谢菲尔德和德国斯图加特海外分中心技术委托查询国外相关技术报道。 4、项目所研发的气缸套新材料,为我公司自主研发新材料,材料采用含硅量为12-25%,金相组织为初生Si质点均匀的分布在基体上。硬度85-95HRB,抗拉强度达到300MPa以上。同时首次在铝质合金领域应用离心铸造技术。 五、成果创造性、先进性 1、材料技术创新：项目通过在铝合金中加入硅元素形成气缸套的新材料体系,使气缸套材料首次由灰铸铁转向铝合金,该合金缸套可以使产品的硬度、强度达到灰铸铁的性能要求的同时,重量减少到原来的1/3,有效满足乘用车缸体轻量化及降低油耗的技术要求。另外,合金缸套的导热性能优良,能有效降低发动机工作缸温,改善发动机整机工作环境,也能起到降低尾气排放的作用。 2、工艺技术创新 该项目首次在铝质合金领域应用离心铸造技术,设备投入小,生产效率高。同时与合金气缸内表面涂覆增强工艺相比,本项目研究缸套中的增强颗粒为自生颗粒,即增强颗粒在铸造冷却过程中自熔体中产生,一次成型,无需多次加工;增强颗粒与基体结合牢固,降低了缸套使用过程中耐磨颗粒的失效脱落,避免了类似内表面涂覆耐磨层失效现象的发生,延长了缸套的使用寿命,且成本低。 六、作用意义 该项目研究开发的气缸套材料过共晶铝-硅合金,可以使产品的硬度、强度达到灰铸铁的性能要求的同时,重量减少到原来的1/3,有效满足乘用车缸体轻量化及降低油耗的技术要求。并且合金缸套的导热性能优良,能有效降低发动机工作缸温,改善发动机整机工作环境,也能起到降低尾气排放的作用。非常适合在乘用车中推广应用,具有较强的市场竞争力,推广应用前景十分可观。 七、推广应用的范围、条件前景 应用范围：该项目研发的节能轻量化铝质合金气缸套作为内燃机中的核心零部件,满足缸体轻量化及降低油耗的技术要求,同时还能通过有效降低发动机工作缸温,改善发动机整机工作环境,起到降低尾气排放的作用,该产品主要应用于乘用车领域。 条件前景：节能轻量化铝质合金气缸套已顺利已经顺利通过沃尔沃,美国通用,长城汽车等高端客户的道路试验、油耗试验、台架试验。节能轻量化铝质合金气缸套预计在2016年形成规模化生产。是欧Ⅴ、国Ⅳ首选配套产品,具有广阔的市场前景和经济效益。 八、存在的问题和改进意见 该项目技术工艺成熟,已经具备批量生产条件,需要尽快完成科技成果鉴定。