專利名稱：被鑄入另一輕金屬鑄件中的輕金屬零件毛坯以及生產方法
如同例如從DE 4438550A1知道的鑄入曲軸箱的汽缸套的例子那樣，本發明涉及一種按照權利要求1的前序部分的被鑄入在另一輕金屬鑄件中的輕金屬零件毛坯，和按照權利要求6的前序部分的生產上述毛坯的方法。
將單獨制造的汽缸套鑄入輕金屬曲軸箱中，使之有可能優化往復運動的活塞在汽缸套中的運行性能，而不管曲軸箱的材料如何。有可能，甚至已經在這方面獲得了很大的成功。但是，在汽缸套鑄入輕金屬曲軸箱中時，可能由于這樣的事實而產生問題，即缸套的外側與曲軸箱的結合不充分。當發動機運行時，材料上的結合不完善可能造成從往復運動的活塞式發動機中廢熱的排出受阻，而且在特別不利的情況下，甚至會導致汽缸套在曲軸箱中松動。至于其它被鑄入的零件例如鑄造的活塞中的鍛造的活塞凹座，如果僅僅由于強度的理由，良好的結合是不可缺少的。
DE4328619C2深入研究了關于輕金屬零件在鑄入時，特別是在汽缸套被鑄入的情況下的良好的材料結合問題，旨在通過汽缸套的有控制的預熱，在缸套的外面與曲軸箱材料之間得到無氣孔的材料結合。預熱至規定的溫度例如450℃并送入鑄模中的汽缸套毛坯通過流入的曲軸箱材料熔液使其表面被熔化(初期地)，并由此與曲軸箱材料緊密結合。平行地引向接觸表面的高熔液流可進一步促進這一作用，這不僅僅是由于有較好的熱交換而導致增加的初期熔化，而且也由于從缸套的接觸側洗去總是存在的氧化物皮。熔液的這種強烈的相對流動可以用各種措施來保證。上述公開資料在這方面提到一種巧妙的選擇和澆鑄口的分布或熔液的攪動或者甚至誘導在熔液中產生液體流動的渦流電。這一方法的缺點為，預熱至導致確實的初期熔化的溫度的汽缸套毛坯難于操作，尤其在鑄造多缸曲軸箱時。在將各個預熱的汽缸套依次逐步放入鑄模中時，必然由于冷卻而不得不允許在鑄造作業中有不同的汽缸套溫度或是在鑄模中設置加熱元件，以保持已經放入的汽缸套毛坯為熱的，這樣，就使鑄模復雜化并對熱從正在凝固的鑄件中的散發起著不利的作用。在任何情況下，必然安裝一個預熱爐，它導致更多的投資費用，而最重要的則是導致更多的運行能源費用。此外，高的預熱溫度可能導致汽缸套材料中的非所希望的組織變化，這種變化會對汽缸套的運行性能起著不良的影響。在任何情況下，如果汽缸套毛坯在鑄入時熔化至靠近運行表面的區域，就可以得到與摩擦學有關的組織變化。此處必須考慮到，在汽缸套毛坯的內側必須備有至少1mm左右的機械加工余量。因此，為了防止汽缸套毛坯在各處真正完全熔化，必須提供一個相應的厚壁毛坯。但是，由于汽缸的間距是越小越好，因此希望有盡可能薄的壁的汽缸套。另一方面，如果汽缸套由于某種理由也就是說，出于謹慎或由于不小心而不能充分預熱，則至少在模鑄時只有非常短的時間可用于充滿模子和到凝固開始，以致所說的這種初期熔化措施在此可用的短時間內無法實現或是只能實現得很不完全。
本發明的目的為改善被鑄入的輕金屬結構零件的這一類毛坯和相應的制造方法，使其達到這樣一個效果，即毛坯在鑄入時，即使不預熱，也能在寬廣的面積上與鑄件周圍的鑄造材料形成緊密的材料結合。
按照本發明相應這一類的毛坯，通過權利要求1的特征，同時就方法而言，通過權利要求6的特征，可以達到此目的。重要的是，毛坯的外接觸表面具有很多帶坡度的材料隆起例如棱錐形或矛形隆起的形貌，這些隆起的基部不受干擾地在寬廣的區域中進入毛坯的基體材料中。雖然存在有氧化物皮，但是毛坯接觸側的這許多小的棱錐形或矛形突起材料結疤或材料堆積的頂峰在其與周圍鑄件的熔液接觸時就在其頂峰區立即開始熔化，這是因為，在此小接觸區中，因與熔液接觸而供應的熱能足夠高，而熱散入材料的深度在開始時仍然小，因此在局部有足夠的能量密度用于克服局部的氧化物皮壁壘。已經開始的初期熔化在毛坯接觸側的近表面層中非常迅速地蔓延。棱錐形或矛形突起材料結疤或材料堆積由此構成用于初期熔化過程的開始部位。由于已經一度開始的初期熔化過程的迅速發展以及由于接觸側已經被這種開始部位稠密地覆蓋，那些初期熔化開始的部位非常快地結合成連續的近表面初期熔化區。因此，初期熔化迅速蔓延至表面區，但是在毛坯壁厚中滲透的深度比較淺，以致在毛坯壁的反面側例如在活塞運行的這一側，組織仍然保持不受影響。
采用本發明，可以得到下列許多非常不同的優點·取消鑄入零件特別是被鑄入的汽缸套毛坯的預熱，同時去掉與之有關的投資費用與運行費用和操作問題。
·通過將鑄入零件的外表面或接觸表面打毛，可以同時達到任何情況下都需要的清潔的作用，因而不再需要單獨的清潔，用于打毛的投資費用和運行費用與用于清潔的費用大致差不多，因此，粗糙化實際上不需要額外的費用；·在鑄入的汽缸套毛坯的情況下，可以以高度的工藝可靠性避免汽缸套毛坯的運行側的與摩擦學有關的組織變化；·有可能用于具有較小的壁厚的鑄入零件；至少可以采用比鑄件預熱的鑄入工序更高的工藝可靠性控制較小的壁厚；·較小的汽缸壁厚度允許有較小的汽缸間隔，因此，當活塞容量保持不變時，有較短的、較輕的和低成本的發動機，這種發動機允許在汽車中有較小的發動機空間，同時，由于與質量有關，可使被其驅動的汽車的燃料消耗較低；·與未經打毛的鑄入零件的鑄入相比，可以在鑄入零件與鑄件周圍部分之間在接觸表面的范圍內得到一具有廣泛的、均勻的、高品質的冶金結合；·在汽缸套的情況下，如測量結果所示，可以得到較高的制造精度，特別是與制造有關的汽缸翹曲，這是因為，與曲軸箱有良好的材料結合的汽缸套比基本上只被形狀配合地包圍的汽缸套有較大的剛度；·由于汽缸套與曲軸箱材料的較好的冶金結合，因此有可能得到較大的剛度，得到周向與軸向都均勻即均質的汽缸壁，而且在裝配汽缸頭并在其間設有密封墊時，得到較小的與裝配有關的汽缸翹曲；·由于汽缸套在曲軸箱中的高強度材料結合，在汽缸套的端面上不需要有固定肩環，因而汽缸套可以單純地從制造技術方面設計，并可由此以合適的成本生產；·在汽缸套的情況下，由于汽缸套與曲軸箱材料的較好的冶金結合，因此，當發動機在運行時，有較好的、在表面區更均勻的熱傳遞，可以得到汽缸套在周向和軸向的較均勻的溫度分布曲線和較少的與熱有關的汽缸翹曲；·此外，很好地結合的汽缸套的溫度水平總體上低于未曾打毛就鑄入的汽缸套的溫度水平，這在發動機運行時對油的揮發率有有利的作用，因而對油的消耗和廢氣中的由潤滑油產生的碳氫化合物含量有有利的作用；·較高的與制造有關的尺寸精度、較小的與裝配有關的汽缸翹曲和汽缸套的較小的與運行有關的熱翹曲本身又使之有可能得到較小的活塞間隙，它對廢氣中的由燃料產生的碳氫化合物的含量有有利的作用；·還有，運行表面的高尺寸精度使活塞的振動程度較小，從而使發動機有較平穩的運行；·運行表面的高尺寸精度還造成活塞環的較好的密封作用，因而有較小的漏氣損失和較少的油耗，也即有較高的效率、較低的燃燒損耗和較小的特別是由油產生的碳氫化合物的散發。
本發明的合適的實施例可以從從屬權利要求中得到；還有，本發明在下面還參考附圖中所示的實施例作了說明，這些圖是
圖1示出了其中鑄入有汽缸套的往復式活塞發動機的局部剖視圖；圖2示出了用于按照圖1的往復式活塞發動機的汽缸套毛坯的細節；圖3示出了按照圖2的毛坯的壁在近表面區的金相剖面(圖2的III的細部)，它說明外表面的粗糙度；圖4示出了按照圖2的毛坯的外表面的細部(圖2的IV的細部)的掃描電子顯微鏡照片，它說明了表面的形貌；圖5示出了按照圖1的曲軸箱汽缸壁在鑄入的汽缸套與曲軸箱基體材料之間的邊界區中，在汽缸套與曲軸箱基體材料之間有良好的材料結合處的金相剖面(圖1的V的細部)；圖6示出了與圖5相似的金相剖面，但具有比圖5大不到10倍的放大系數；其位置為在汽缸套與曲軸箱基體材料間有多孔結合之處；圖7示出了與圖6相似的并具有與圖6相似的放大的金相剖面，但其位置為在汽缸套與曲軸箱基體材料間沒有任何結合之處；圖8a至8f為按照本發明的其外面已經打毛的六缸曲軸箱的鑄入汽缸套的運行表面在鑄入前的多個超聲波反射照片，它示出了在汽缸套的展開的創成表面上汽缸套與曲軸箱基體材料間的結合分布，其中，表示材料結合良好的交叉線區在比例上占據了大的表面積；圖9a至9h作為比較而示出了設計基本相同但是有八個缸的曲軸箱的類似的多個超聲波反射照片，其中，汽缸套毛坯在其外側是按傳統的方式用車床切削加工的，其具有良好結合的交叉線區占據了小部分的表面積；圖10示出了一種工藝方法布置，它用于用顆粒對汽缸套毛坯外表面進行噴丸；圖11示出了幾個硬材料顆粒的放大的細部，該材料經過破碎，以致具有銳利的邊緣并用于按照本發明的表面噴丸；圖12示出了噴丸顆粒在使用后和噴丸材料經過處理后處于新的狀態時尺寸的不同頻率分布曲線。
在圖1中局部示出的往復活塞式發動機包括一壓鑄的曲軸箱2，其中設置有在頂部自由直立(所謂敞頂設計)的汽缸4，每個用于容納一汽缸套6，活塞3在汽缸套中被導向，以便能上下移動。在曲軸箱2的頂上裝有具有用于氣體交換和氣體點火的裝置的汽缸頭1，其間設有汽缸頭密封墊。在曲軸箱內，在汽缸罩4的周圍設有用于形成冷卻汽缸用的水套的空間。
汽缸套6用最好是過共晶鋁/硅合金制成并作為單獨的零件用一種在此處無更多興趣的方法預先制造，然后作為毛坯鑄入曲軸箱2中并與曲軸箱一起進行最終的機加工。
在汽缸套鑄入曲軸箱中時，重要的是，在缸套材料與曲軸箱材料之間，在盡可能大的面積部分中建立一良好的、不受干擾的材料結合。為達到此目的，被輕金屬曲軸箱2的材料16包圍的毛坯9的外表面10上具有規定的最小粗糙度20μm，最好為30～60μm，此表面的形貌由帶坡度的棱錐形或矛形的凸起材料結疤或材料堆積11形成。形狀與尺寸都隨機并在其表面10上大體均勻分布的向外帶坡度的材料隆起在其基部不受干擾地在寬廣的區域中進入汽缸套的基體材料中。雖然有氧化物皮，但是當曲軸箱材料遇上汽缸套的外表面10時，這許多小的材料隆起的頂峰立即開始熔化，這是因為，在這些小接觸區中，由與熔液接觸而供應的熱能足夠高，而熱散入材料的深度在開始時仍然較小，因此在局部有足夠的能量密度用于克服局部的氧化物皮壁壘。已經開始的初期熔化在汽缸套毛坯的接觸側的近表面層中非常迅速地蔓延。由于已經一度開始的初期熔化過程的迅速發展以及由于接觸側已經被這種開始部位稠密地覆蓋，那些初期熔化已經非常快地開始的部位結合在連續的近表面的初期熔化區中。因此，初期熔化迅速地蔓延至表面區，但是在汽缸套壁中滲透的深度比較淺，以致汽缸套的靠近活塞運行側的組織仍然保持不受影響，這時仍然要考慮至少1mm的機加工余量。在鑄入作業中，盡管放入鑄模中的汽缸套的溫度較低，但在汽缸套與曲軸箱之間仍在廣大的區域中形成良好的材料結合。由于低的溫度例如室溫，汽缸套可以不困難地進行處理和儲存。甚至當送入鑄模的汽缸套間接地通過鑄模旁邊的、汽缸套在其上滑入規定的位置的對中芯棒冷卻時，在鑄入時仍然有良好的結合。由于這種冷卻，例如由于水經過對中芯棒流動，不僅可以減少鑄造的冷卻時間，由此提高生產率，而且還有可能防止汽缸套的組織在遠低于熔化溫度時的加熱，而這種加熱有時會造成組織變化。
下面將參考圖5至9更詳細地說明可以達到的良好的材料結合的品質。系列圖5、6和7示出了從鑄入的汽缸套與曲軸箱基體材料之間的接觸區(按照圖1的V的細部)得到的金相剖面的三個根本不同的結合品質。
圖5以用延伸的比例指出的很高的放大示出汽缸套與曲軸箱基體材料之間的良好結合，上述結合在圖8a至8f和9a至9h的圖示中用交叉線表示，圖5的圖示中清楚地顯示出汽缸套的材料15在前接觸區17不受干擾地進入曲軸箱的材料16。
圖6示出了在汽缸套與曲軸箱基體材料之間的多孔結合處的與圖5相似的金相剖面，但是可以從所代表的比例尺看出，它以小于10的因子放大，其結合范圍用圖8a至8f和9a至9h中的小點表示。此處，有良好結合的小的部位與不同材料之間的較廣大的波面對照區(region offront-like contrast)交替，在該區域中，還夾入空氣夾雜物。
在以與圖6相同的放大率示出的按照圖7的金相剖面中，可以看到汽缸套與曲軸箱基體材料之間沒有任何結合的部位；在圖8a至8f和9a至9h的圖示中，這些區是空白的，在接觸區17可以看到一個具有至少1μm的寬度的間隙和許多空氣夾雜物。
圖8a至8f和圖9a至9h分別示出了6缸曲軸箱和8缸曲軸箱的鑄入汽缸套的運行表面的超聲波反射照片(它們的更詳細的情況將在下面說明)，上述汽缸套在鑄入前在其外側經過不同的處理，圖9a和9a指定為曲軸箱的第一缸，8b和9b為第二缸，等等，而圖8f則指定為第六缸，圖9h則為第八缸。兩個例子都涉及具有V形汽缸排布置的發動機，這就是為什么各個汽缸的反射照相按兩排布置的原因。矩形的兩個長邊分別對應于汽缸運行表面的上端和下端。矩形的兩個短邊對應于朝向內燃機的前側或控制室側的運行表面的創成線；矩形創成面的垂直中心線朝向發動機的后方(在該處放置傳動箱)。照片的垂直的四分之一分割線和四分之三分割線必須想象為位于汽缸列的側面。具體一些，反射照片的朝向圖8與9的中間的上述分割線對應于朝向V形發動機的中間的創成線，也就是說對應于在入口側的創成線，而朝向圖的邊緣的分割線對應于外創成線，即在出口側的創成線。
這種超聲反射照片是在水下拍攝的，水用作超聲波源或超聲波接收器和被檢測的對象之間的傳播與接觸介質。水與壁的材料在一定程度上構成多少是均質的用于超聲波的傳播介質，上述傳播介質受到金屬中的缺陷例如橫過傳播方向的間隙或沒有材料結合的接觸部位的干擾。只有小部分超聲波可以跨過這類缺陷，而主聲能的大部分則在這些缺陷處被反射。在被測試的汽缸套的中部，在規定的高度處，并且以規定的取向，安裝一個同時也是一個超聲波接收器的超聲波發射器。超聲波發射器以高的方向性發出非常短的超聲波信號，而超聲波接收器則接收從汽缸壁上反射回來的回聲，記錄回聲的強度而不是傳播時間，由于這類超聲波的結果，被檢測對象內部的非金屬夾雜物通過被反射的聲音的強度的增加而被檢測到，這與塵粒、煙霧或其類似物可以通過明亮的光線的光束而在氣體中可見相類似。在鑄入的汽缸套與曲軸箱之間沒有缺陷且材料結合良好的地方-按照圖5-發射的超聲波脈沖在穿過無缺陷的壁時實際上沒有任何回聲；回聲的強度在此處非常低。在被空氣夾雜物和小的間隙干擾的地方(圖6)，被反射的超聲波的強度要高得多，而在間隙沿一寬廣的區域延伸的情況下(圖7)，發射的超聲波的非常大的一部分被反射。借助于這種試驗布置，可以以高的局部分辨率逐行掃描整個汽缸套的表面，從而可如圖8a至8f和9a至9h所示在汽缸套的展開的創成表面上形成超聲波反射照片。
圖8a至8f的超聲波反射照片示出汽缸套與曲軸箱基體材料之間的良好結合。這些汽缸套在被鑄入以前在其外側10上按照本發明進行了打毛。代表良好的材料結合的交叉線區在此處按比例占據了約80至95％的大表面區。只有在少數汽缸中在傳動箱側或入口側的區域包含具有不良結合的區域，這些比較小的部位具有可以容忍的大小。在汽缸套的周向位置沒有與曲軸箱材料完全沒有材料結合的部位。如果材料結合區只在軸向上較短，則只限于在少數汽缸的周向的個別局部小部位的區域中。此外，無論就一個曲軸箱的個別汽缸或是依次鑄造的曲軸箱而言，這些圖象都是不能復制的。此處，當然可能通過優化措施得到進一步的改善，尤其是關于熔液的引導。
在圖8的個別反射照片的上緣區中，有一沒有任何材料結合的狹條，這在實際中是不足為奇的，這是因為，根據鑄造位置和熔液引導，包圍鑄造作業是從底部向上進行的，上部區域是熔液最后到達的區域。不過，由于此結合不良的區域位于活塞環上方的所謂活塞端環槽脊區，因此，為了使污染物質排放少，在此區域完全希望有較高的汽缸壁溫度，而且任何與裝配有關的汽缸翹曲(Warping)是絕對可以忽略的。
反之，作為對比，按照圖9a至9h的超聲波反射照片示出，當汽缸套毛坯在其外側按傳統方法用車床切削時，其結合結果是如何較差的，該照相取自設計基本相同，但是有八個缸的曲軸箱的例子。雖然被鑄造在一起的零件的良好結合與不良結合的分布在此處是比較均勻地復制的，但其結果很差。具體一些，在按照圖9的超聲波反射照片中，具有良好結合的交叉線區域按比例只占據很小的表面積，即約20％。有良好結合的部位全部按照熔液的引導位于曲軸箱的出口側。未結合的或有受干擾的結合的比例很高，同時，在某些情況下，至少是在規定的載荷和/或環境條件下，將削弱運行廢熱從內燃機至冷卻水的正確散發。此外，由于汽缸套在周向與軸向上都有不均勻的溫度分布，因而使汽缸套有高度不規則的熱變形，因此需要有較大的活塞間隙，而這又會由于在活塞周向與汽缸運行表面之間的較大的間隙量而在廢氣中產生較高比例的未燃燒的碳氫化合物。還有，對按照圖9a至9h有缺陷地鑄入的汽缸套所作的指責為，在大的周向區域中，它們沿軸向未與曲軸箱材料連接，同時，在這些部位，它們可能會在汽缸頭密封墊的壓力的作用下沿軸向位移，不僅導致汽缸頭密封墊的推擠力的不均勻分布，而且還加大汽缸套的不均勻變形。運行表面的不均勻的形狀，也就是說，汽缸形狀與圓形和與直線的創成形狀的幾個μm左右的偏差對活塞的平穩運行和對活塞環的良好的密封作用均有不良的影響。在汽缸套在鑄入時無初期熔化的情況下，已經在汽缸套的端面上在外部做出固定肩環，上述肩環用于保證汽缸套在曲軸箱中的軸向形狀相配的連接并防止汽缸套軸向松動。不過，這種肩環通常只能通過附加的機加工作業(在兩個肩環之間用車床進行切削加工)并用更多的原料做出。
為了可以在被鑄入的汽缸套毛坯上做出按照本發明的表面打毛，首先要生產一管狀毛坯并將其機加工成所要求的形狀與所要求的尺寸。為了將其表面被輕金屬曲軸箱2的材料16包圍的毛坯9的外表面10打毛，要用顆粒13對此表面噴丸，該顆粒要破碎成具有銳利的邊緣并由脆而硬的材料最好是高級的金剛砂組成，顆粒由用噴嘴18引導的空氣流12攜帶。攜帶有顆粒的氣流大體上橫向地指向毛坯9的表面10的處理部位，也就是說成一90±45°的角度α。當氣流沖擊毛坯9時，顆粒將其表面10打毛并將材料按棱錐體形或矛形往上推，以形成材料堆積11，或使材料結疤突起，從而形成尖的或銳緣的材料隆起，它們在寬廣的區域中在其基部上進入基體材料中，攜有顆粒的空氣流必須對其主要參數進行優化，特別是關于顆粒的流速或顆粒打擊在外表面上的速度和空氣流中的顆粒密度，而所要求的打毛的外表面的表面形貌和汽缸套與包圍鑄件的材料的最佳冶金結合則是優化的兩個主要結果。可是，對于顆粒噴丸領域的一般專業人員來說，這類參數優化都是十分合理的。
所用的硬材料顆粒13有一約70μm的平均粒子尺寸d。這一平均尺寸基本上還確定了所得到的粗糙度的大小。平均粒子尺寸應當大于所尋求的粗糙度。采用破碎成具有銳利邊緣并且平均粒子尺寸約為70μm的噴丸材料，則可得到30～60μm的粗糙度。對平均粒子尺寸給出的值是一統計平均值，它如圖12的曲線所示，可以按照鐘形頻率分布19向上或向下超過。顯然，顆粒13作用在外表面10上的沖擊也產生作用在顆粒上的力，以致至少一部分顆粒破碎。因此，在采用顆粒噴丸時，所用的硬材料顆粒的粒子尺寸將如圖12的用點劃線代表的頻率分布20所示，向著較小的平均粒子尺寸(d″)移動。通過不斷地或反復地經常從顆粒流中濾去細的成份(按照圖12的分布曲線中的左手區14)并通過輸入一定量的、大體質量相等的新顆粒混合物，就有可能得到靠近平均顆粒直徑d′的頻率分布21，該直徑只略小于初始的平均直徑d。通過按此方式處理顆粒混合物，就可以得到一大體恒定的顆粒尺寸，因而是大體恒定的表面粗糙度。
在選擇與處理噴丸材料時，重要的是，不僅使顆粒尺寸，而且使顆粒形狀為最佳，而且要通過合適的處理措施，使之保持最佳。優選的是具有尖角的碎片狀的、矛狀的、四面體的棱錐狀的，而在本例子的情況下，立方形甚至球形的顆粒對打毛是不利的。至于通過打擊工件而破碎的顆粒，較好的是在某些情況下在用過多次之后將顆粒全部破碎并粉碎成細的成分，以便分離出來，而不是僅僅使它們的角被敲去，成為圓石子形。按這樣方式“變圓”的顆粒不能起所要求的打毛的作用，而是從顯微鏡下可以看出，它反而在噴丸后的表面上留下比較光滑的敲打的組織。首先可在脆性材料中觀察到所要求的破碎行為。
權利要求
1.一種被鑄入另一輕金屬鑄件(2)中的輕金屬零件毛坯(9)，它在其外表面(10)上具有大于20μm的粗糙度并被輕金屬鑄件(2)的材料(16)包圍，此表面的形貌由帶坡度的、大體為棱錐形或矛形的凸起材料結疤或材料堆積(11)形成，它們在其基部直接進入毛坯的基體組織中。
2.如權利要求1所述的毛坯，其特征為，形狀與尺寸都隨機的棱錐形或矛形凸起材料結疤或材料堆積(11)在其表面(10)上按統計平均大體均勻地分布。
3.如權利要求1所述的毛坯，其特征為，毛坯(9)在其外表面(10)上的峰與谷之間的高度約為30～60μm。
4.如權利要求1所述的毛坯，其特征為，被鑄入的輕金屬零件為一汽缸套(9)，而容納此輕金屬零件的輕金屬鑄件為一往復式活塞發動機(8)的模鑄的曲軸箱(2)。
5.如權利要求4所述的毛坯，其特征為，汽缸套(9)的材料(15)為過共晶鋁/硅合金。
6.一種用于生產鑄入鑄件的金屬毛坯的方法，在此方法中，首先生產一毛坯并將其機加工至所要求的形狀與尺寸，接著，使將被鑄件材料包圍的毛坯的外表面用一被引導的由硬材料組成的并在流動的氣體中被攜帶的顆粒流噴丸處理，以特別用于生產如權利要求1的毛坯，其特征為，采用金剛砂最好是高級金剛砂作為噴丸毛坯(9)的表面(10)的顆粒(13)，該金剛砂被破碎成具有銳利的邊緣并具有約70μm的平均粒子尺寸(d)，毛坯由輕金屬合金(15)形成并被鑄入同樣由輕金屬(16)形成的鑄件(2)中，由此，毛坯(9)的經過噴丸的表面(10)被打毛，而毛坯(9)的靠近表面的材料則得到棱錐形或矛形的凸起結疤或堆積(11)。
7.如權利要求6所述的方法，其特征為，將由空氣攜帶的顆粒流以90±45°的角度(α)導至毛坯(9)的表面(10)的處理部位。
8.如權利要求6所述的方法，其特征為，使由于將所用的硬材料顆粒(13)在使用中 破碎而形成的細的成分(14)連續地從顆粒(13)中分離，并通過加入大體上質量相同并具有規定的平均粒子尺寸(d)的新粒子(13)，至少大體上保持在運行中的噴丸顆粒材料的平均粒子尺寸(d′)。
9.如權利要求6所述的方法，其特征為，為了生產將被鑄入往復式活塞發動機的輕金屬曲軸箱(2)的汽缸套(6)的毛坯，首先要生產管狀毛坯(9)。
全文摘要
本發明涉及一種優先由過共晶鋁/硅合金形成并被鑄入曲軸箱的汽缸套毛坯,以及一種生產上述毛坯的方法。采用一種特殊的表面處理,毛坯在其外側有30～60μm的粗糙度,其形狀為棱錐形或矛形的凸起材料結疤或材料堆積。這是通過噴丸達到的,由脆的硬材料最好是高級金剛砂組成的顆粒被破碎以具有銳利的邊緣,它有約70μm的平均尺寸。所形成的細的成分被不斷地分離,平均粒子尺寸通過添加新的顆粒而得到保持。
文檔編號F02F1/00GK1180598SQ97117670
公開日1998年5月6日 申請日期1997年8月26日 優先權日1996年8月27日
發明者弗朗茨·呂克特, 彼得·施托克爾 申請人:戴姆勒－奔馳公司