具有最佳熱傳導性能的噴涂Al-Fe氣缸套

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具有最佳熱傳導性能的噴涂Al-Fe氣缸套

Federal-Mogul公司開發了一種新型的熱噴涂“Sprayfit”薄壁氣缸套，為發動機噴涂鋁機體中的Fe基氣缸套提供了新的解決方案。該氣缸套采用機械或熱工藝方法，壁厚僅1mm，適用于輕型結構發動機。出于質量原因，Fe的含量應優化到摩擦學所必需的最小值。Sprayfit氣缸套是由1層采用電弧金屬絲噴涂工藝形成的0.4～0.6mm碳鋼內層和1層采用相同工藝直接噴涂在內層上的0.4～0.7mm Al涂層組成，在內徑珩磨后，包括剩余的0.1～0.3mm Fe氣缸襯套在內的最終氣缸套壁厚為1mm。Sprayfit氣缸套可制成20～300mm缸徑的氣缸套。

因Fe的份額較少，Sprayfit氣缸套在質量方面與鑲鑄氣缸套相比具有明顯的優勢，如一臺4缸發動機可減輕2kg，與質量優化的熱結合灰鑄Fe氣缸套相比，Sprayfit氣缸套可使每個氣缸套曲軸箱的質量減輕0.5kg。

Sprayfit工藝除了可使質量減輕之外，其薄的鐵涂層優化了從燃燒室至氣缸體曲軸箱的熱傳導。此外，就摩擦學而言，Sprayfit氣缸套與缸孔內壁Fe涂層優于鑲鑄式灰鑄鐵氣缸套；在腐蝕方面，與灰鑄鐵氣缸套或直接在Fe基缸孔內壁涂層并無明顯的差異。根據要求也可以用Sprayfit工藝制成高耐腐蝕的FeCr涂層（Cr含量＞13％）。

此外，將Sprayfit氣缸套在一臺1.8L排量和175kW功率的汽油機上進行了試驗，證實并無出現任何異常情況,表明該氣缸套滿足了對發動機輕型結構和熱管理方面的要求。

刊名：國外內燃機

刊期：2015年第6期

作者：M. Aumiller et al