气缸套制造技术

片状石墨铸铁制的气缸套，所述片状石墨铸铁具有如下组成：以质量%计含有2.4~3.6%的C、0.8%以上且小于2.8%的Si、1.1~3.0%的Mn，还含有0.01~0.6%的P、0.001~0.2%的B，或者还含有超过0.01%且0.15%以下的S；总计为0.1~6.0%的、选自Cu、Cr、Mo、Ni中的1种或2种以上；总计为0.01~5.0%的、选自W、V、Nb中的1种或2种以上；选自0.3%以下的Sn、0.3%以下的Sb中的1种或2种，还具有分散有以面积率计为8%以下的碳化物的组织。由此，成为能够确保拉伸强度为250MPa以上的高强度、能够应对柴油发动机的高输出功率化的、壁厚为30mm以上的船舶发动机用气缸套。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】片状石墨铸铁制的气缸套，所述片状石墨铸铁具有如下组成：以质量%计含有2.4~3.6%的C、0.8%以上且小于2.8%的Si、1.1~3.0%的Mn，还含有0.01~0.6%的P、0.001~0.2%的B，或者还含有超过0.01%且0.15%以下的S；总计为0.1~6.0%的、选自Cu、Cr、Mo、Ni中的1种或2种以上；总计为0.01~5.0%的、选自W、V、Nb中的1种或2种以上；选自0.3%以下的Sn、0.3%以下的Sb中的1种或2种，还具有分散有以面积率计为8%以下的碳化物的组织。由此，成为能够确保拉伸强度为250MPa以上的高强度、能够应对柴油发动机的高输出功率化的、壁厚为30mm以上的船舶发动机用气缸套。【专利说明】气缸套
本专利技术涉及适合用作内燃机、优选为船舶发动机用柴油发动机的气缸套的、铸铁制气缸套，尤其是涉及气缸套强度的增加。
技术介绍
内燃机的气缸内周面所使用的气缸套起到与活塞环滑动而保持气缸内的气密的作用。因此，套材料要求高温下的滑动特性、即耐磨耗性和耐烧结性(耐焼付务性)优异。船舶发动机用柴油发动机的气缸套一直以来使用滑动特性优异的片状石墨铸铁。该片状石墨铸铁均匀地分散有由碳化硼和斯氏体(steadite)构成的硬质相，是滑动特性优异的铸铁。但是，最近，对内燃机的排气的规定得到强化。为了实现燃料的完全燃烧，将燃料进行高压喷射而制成喷雾状，用以促进燃料与空气的混合。因此，气缸的内压呈现上升的倾向，尤其要求耐烧结性的提高。对于这样的希望，例如，专利文献1、专利文献2中记载了具备优异的高温耐磨耗性和耐烧结性的气缸套用铸铁。专利文献I中记载的技术是涉及以重量％计含有3.1~3.8%的 C、2.8~3.5% 的 S1、1.0~l.8% 的 Mn,0.1~0.4% 的 Ρ、0.15~0.5% 的 Cr,0.5~1.5% 的 Cu、0.2~0.5%的N1、0.02、.06%的B且剩余部分实质上由Fe构成的铸铁的技术。另外，专利文献2中记载的技术是涉及以重量%计含有3.1~3.8%的C、2.8~3.5%的S1、1.(Tl.8%的Mn、0.1~0.4%的Ρ、0.15~0.5%的Cr,0.02~0.06%的B且剩余部分实质上由Fe构成的铸铁的技术。根据专利文献1、2中记载的技术，由于调整为特定的成分，因此与以往相比能够提高高温耐磨耗性和耐烧结性。现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平07-145446号公报 专利文献2:日本特开平07-145445号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题 近年来，要求柴油发动机的高输出功率化。随之，尤其是希望船舶发动机用柴油发动机的气缸套除了具有优异的滑动特性之外，为了耐受高负荷，还优选为30mm以上的厚壁且保持比以往更高的、拉伸强度为250MPa以上的高强度。但是，专利文献1、2所记载的技术中，Si含量高、铁素体(ferrite)容易析出、所得强度低。因此，将 这些技术适用于厚壁且高强度制品时有问题。而且，专利文献1、2中并没有提及厚壁且具有高强度的铸铁，仅示出了薄壁铸铁的例子。本专利技术的目的在于，有利地解决所述现有技术的问题，提供适合面向大型船舶发动机用柴油发动机的、优选为30mm以上的厚壁且具有拉伸强度为250MPa以上的高强度、廉价的片状石墨铸铁制船舶发动机用气缸套。用于解决问题的手段本专利技术人等为了实现上述目的，首先，深入研究了对适合面向大型船舶发动机用柴油发动机的、厚壁的气缸套的强度的提高产生影响的各种因素。其结果，本专利技术人等想到了:为了稳定地制造具有30mm以上的厚壁且拉伸强度为250MPa以上的高强度的气缸套，需要使石墨微细化并强化珠光体基体(pearlite matrix)。以往，为了使石墨微细地分布而大量含有Mo、N1、V等。即，Mo使石墨微细化，并且会在基体中固溶而强化基体。另外，Ni会促进石墨化，同时在铁素体中固溶而强化基体。进而，V与碳结合而形成碳化物，进而使石墨微细且均匀地分布。因此，一直以来，大量含有Mo、N1、V。但是，这些元素均昂贵，大量含有这些元素从提供廉价的制品的观点出发是有问题的。因此，本专利技术人等着眼于较廉价、在基体中固溶而强化基体同时具有使石墨微细的作用的Mn。于是想到了:大量含有Mn、进而使C含量变得适当，并分散适当量的碳化物从而实现强度的增加；以及，尽可能降低成为强度下降的原因的Si含量。而且，通过本专利技术人等的进一步研究，通过将Si含量降低至比以往低的小于2.8质量％，进而大量含有1.1~3.0质量％的Mn，进而含有适当量的B，从而能够在30mm以上的厚壁制品中实现廉价且拉伸强度为250MPa以上的高强度，而不含有Mo、N1、V。本专利技术是基于所述见解而进一步进行研究而完成的。即，本专利技术的主旨如下所示。(I)船舶发动机用气缸套，其特征在于，其为片状石墨铸铁制的气缸套，该气缸套的壁厚为3(T350mm，将前述片状石墨铸铁制成具有如下组成和组织的铸铁，所述组成为:以质量％计含有2.4~3.6%的C、0.8%以上且小于2.8%的S1、1.1~3.0%的Mn，还含有0.θ1~θ.6%的Ρ、0.001~0.2%的B，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成；在所述组织中分散有以面积率计为8%以下的碳化物，前述船舶发动机用气缸套具有250MPa以上的拉伸强度。(2)根据(I)所述的船舶发动机用气缸套，其特征在于，除了所述组成之外，还含有以质量％计为超过0.01%且0.15%以下的S。(3)根据(I)或(2)所述的船舶发动机用气缸套，其特征在于，除了所述组成之外，还含有以质量％计总计为0.1~6.0%的选自Cu、Cr、Mo、Ni中的I种或2种以上。(4)根据(I)~(3)中任一项所述的船舶发动机用气缸套，其特征在于，除了所述组成之外，还含有以质量％计总计为0.0f 5.0%的选自W、V、Nb中的I种或2种以上。(5)根据(I)~(4)中任一项所述的船舶发动机用气缸套，其特征在于，除了所述组成之外，以质量％计还含有选自0.3%以下的Sn、0.3%以下的Sb中的I种或2种。专利技术效果 根据本专利技术，能够廉价地制造具有3(T350mm的厚壁且拉伸强度为250MPa以上的高强度的、适合面向大型船舶发动机用柴油发动机的船舶发动机用气缸套，其在产业上发挥格外优异的效果。【专利附图】【附图说明】 图1是模式性地示出气缸套I的外观形状的说明图。图2是示出实施例的拉伸试验中所使用的拉伸试验片的形状的平面图。【具体实施方式】 本专利技术船舶发动机用气缸套是图1中模式性地示出的圆筒形状且壁厚为3(T350mm的、片状石墨铸铁制气缸套。片状石墨铸铁具有如下组成:以质量％计含有2.1~3.6%的C、0.8%以上且小于2.8%的S1、1.1-3.0%的Mn,还含有0.01~0.6%的Ρ、0.ΟΟ1-Ο.2%的B,或者还选择性地含有总计为0.1-6.0%的、选自Cu、Cr、Mo、Ni中的I种或2种以上；和/或；总计为0.01-5.0%的、选自W、V、Nb中的I种或2种以上；和/或；选自0.3%以下的Sn、0.3%以下的Sb中的I种或2种；和/或；超过0.01%且0.15%以下的S，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
船舶发动机用气缸套，其特征在于，其为片状石墨铸铁制的气缸套，该气缸套的壁厚为30~350mm，将所述片状石墨铸铁制成具有如下组成和组织的铸铁，所述组成为：以质量%计含有2.4~3.6%的C、0.8%以上且小于2.8%的Si、1.1~3.0%的Mn，还含有0.01~0.6%的P、0.001~0.2%的B，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成；所述组织中分散有以面积率计为8%以下的碳化物，所述船舶发动机用气缸套具有250MPa以上的拉伸强度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山本厚，石川佳树，
申请(专利权)人：日本活塞环株式会社，
类型：发明
国别省市：