随着现代科学技术和信息化手段的飞速发展,当今社会已全面进入科技时代。气缸套作为内燃机中重要的零件,其性能对于内燃机的经济性、排放性以及机动性方面有着重要影响。内燃机气缸套在恶劣的环境下工作容易磨损,为了提高气缸套耐磨损、耐高温、耐腐蚀等性能,通常在气缸套内外侧进行磷化覆纹或设置镀铬层或采用油冷、水冷结构,甚至采用陶瓷气缸套。采用油冷结构主要解决高温会使润滑油蒸发的问题,通过工人定时定期涂抹润滑油,以保证活塞在气缸套内顺畅的往复运动。采用水冷结构,通过温度监测系统提升散热效果,进而提高内燃机效率。采用分体式陶瓷气缸套满足了高强度和耐腐蚀性能要求,形成了内燃机应用的新领域。

为了使气缸套的冷却过程中能获得有益的金相组织、提高气缸套的性能,本文以某一型号气缸套为研究对象,对其铸件冷却过程进行分析研究。首先,利用Pro/E软件建立气缸套的三维模型,并将其导入ANSYS软件中构建其有限元模型。其次,分析了气缸套铸件在自然冷却与风冷炉快速冷却时的温度场分布情况。结果表明,气缸套在风冷炉快速冷却过程的温度下降的速度比自然冷却的快。此外,可将气缸套铸件放入风冷炉中进行快速的冷却,再放入保温炉中进行自然冷却,延迟贝氏体产生时间,通过缓慢的冷却,达到气缸套铸件的整体贝氏体,使得气缸套的综合力学性能、强度、刚度、塑形以及韧性得到明显提高,提高气缸套的使用寿命。