1. 成果簡介

預制缸套然后鑄造或裝配是采用鋁合金制造汽車發動機缸體的一種主要成形工藝。傳統的缸套都是用鑄鐵制造，鑄鐵耐磨性好，但熱導率較低，鋁合金導熱率是鑄鐵的 4 倍，采用鋁合金制造缸套的優勢是迅速將發動機燃燒產生的熱量傳遞出去，避免機油焦化，從而顯著提高發動機的升功率（功率密度）。過共晶 Al-Si 合金具有熱膨脹系數小、耐磨性好、熱導率高、高溫性能好等特點，是制造發動機缸套的理想材料。

圖 1 擠壓鑄造件              圖 2 機加工后零件                 圖 3 初生硅和共晶硅分布 采用常規鑄造方法成形過共晶鋁硅合金，疏松傾向大，強度和韌性低，而且顯微組織中初生硅的尺寸難以控制。擠壓鑄造是液態金屬在較高外加壓力（百兆帕）作用下凝固成形的一種先進鑄造工藝，鑄件在低速下充型，高壓下凝固，內部致密，組織細小，并能通過熱處理強化。 清華大學成功開發了過共晶鋁硅合金缸套擠壓鑄造成形技術，具有非常好的發展潛力和產業化應用前景。

2 應用說明

采用鋁合金制造發動機缸套甚至全鋁發動機缸體是國外主要汽車企業開發高性能發動機的重要技術之一。采用噴射沉積加擠壓或鍛造工藝已有相關產品，但由于工序多、流程長造成生產率低、成本高。清華大學開發的過共晶鋁硅合金缸套擠壓鑄造成形技術具有短流程、近凈成形、優質、高效、節能等優點，目前正在與汽車發動機制造企業合作，進行技術評價與應用。 申請國家發明專利 1 項。

3 效益分析

缸套作為汽車發動機生產中的一個重要配件，其用量大，產品和技術相對獨立，原材料充足，設備投資小，適于中小企業給發動機廠配套，特別是適合于已經在給發動機廠配套鋁合金活塞等部件的企業發展這一技術和產品，易于在現有客戶渠道基礎上豐富產品種類，同時較高的技術含量可以避免被簡單模仿和惡性競爭。