ЗАКЛАДНОЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ЛИТЬЯ, БЛОК ЦИЛИНДРОВ, СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ЗАКЛАДНОМ ЭЛЕМЕНТЕ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ

1. Закладной элемент, отличающийся тем, что имеет
внешнюю поверхность, которая контактирует с заливаемым при литье металлом, причем на этой внешней поверхности выполнено покрытие из неоднородного металлического слоя, содержащего одну или более дисперсных металлических фаз, распределенных в основной металлической фазе, при этом, по меньшей мере, одна из дисперсных металлических фаз представляет собой металлическую фазу с низкой температурой плавления, состоящую из металла, температура плавления которого ниже, чем у основной металлической фазы и у заливаемого металла;
причем закладной элемент представляет собой гильзу цилиндра, соединение которой с блоком цилиндров двигателя внутреннего сгорания возникает при заливке металла в процессе литья этого блока цилиндров вокруг внешней поверхности этой гильзы, используемой как закладной элемент; и
при этом на упомянутой внешней поверхности выполнено множество выступов в форме бутылочного горлышка, которые удовлетворяют, по меньшей мере, одному из следующих условий:
(а) выступы имеют высоту от 0,5 до 1,5 мм; и
2
(b) число выступов на 1 см внешней поверхности составляет от 5 до 60 штук.
2. Закладной элемент по п.1, отличающийся тем, что упомянутый заливаемый металл представляет собой алюминий или сплав алюминия; и металлический слой с низкой температурой плавления состоит из цинка, сплава цинка, олова, сплава олова, свинца, сплава свинца, сурьмы или сплава сурьмы.
3. Закладной элемент по п.1, отличающийся тем, что основная металлическая фаза представляет собой металлическую фазу с высокой теплопроводностью.
4. Закладной элемент по п.3, отличающийся тем, что упомянутая металлическая фаза с высокой теплопроводностью состоит из алюминия, сплава алюминия, меди или сплава меди.
5. Закладной элемент по п.1, отличающийся тем, что основная металлическая фаза имеет температуру плавления, которая равна или выше температуры плавления заливаемого металла.
6. Закладной элемент по п.1, отличающийся тем, что упомянутый неоднородный металлический слой создан путем одновременного напыления на внешнюю поверхность закладного элемента материалов всех металлических фаз, образующих этот неоднородный металлический слой.
7. Закладной элемент по п.6, отличающийся тем, что неоднородный металлический слой создан путем порошкового напыления смеси из множества порошковых материалов.
8. Закладной элемент по п.6, отличающийся тем, что неоднородный металлический слой создан путем электродуговой наплавки с использованием множества проволок.
9. Закладной элемент по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что выступы дополнительно удовлетворяют всем из следующих условий:
(с) на контурной диаграмме выступов, полученной путем измерения характеристик внешней поверхности в направлении по высоте выступов при помощи оборудования для измерений с использованием трехмерного лазера, отношение S1 площадей составляет 10% или больше, где S1 представляет собой отношение площадей для области, ограниченной контурной линией, расположенной на высоте 0,4 мм; и
(d) на контурной диаграмме выступов, полученной путем измерения характеристик внешней поверхности в направлении по высоте выступов при помощи оборудования для измерений с использованием трехмерного лазера, отношение S2 площадей составляет 55% или меньше, где S2 представляет собой отношение площадей для области, ограниченной контурной линией, расположенной на высоте 0,2 мм.
10. Закладной элемент по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что выступы дополнительно удовлетворяют всем из следующих условий:
(с') на контурной диаграмме выступов, полученной путем измерения характеристик внешней поверхности в направлении по высоте выступов при помощи оборудования для измерений с использованием трехмерного лазера, отношение S1 площадей составляет от 10 до 50%, где S1 представляет собой отношение площадей для области, ограниченной контурной линией, расположенной на высоте 0,4 мм; и
(d') на контурной диаграмме выступов, полученной путем измерения характеристик внешней поверхности в направлении по высоте выступов при помощи оборудования для измерений с использованием трехмерного лазера, отношение S2 площадей составляет от 20 до 55%, где S2 представляет собой отношение площадей для области, ограниченной контурной линией, расположенной на высоте 0,2 мм.
11. Закладной элемент по п.9, отличающийся тем, что выступы дополнительно удовлетворяют всем из следующих условий:
(е) области, ограниченные контурной линией, расположенной на высоте 0,4 мм, обособлены друг от друга на контурной диаграмме; и
2
(f) площадь областей, ограниченных контурной линией, расположенной на высоте 0,4 мм, составляет от 0,2 до 3,0 мм на контурной диаграмме.
12. Закладной элемент по п.10, отличающийся тем, что выступы дополнительно удовлетворяют всем из следующих условий:
(е) области, ограниченные контурной линией, расположенной на высоте 0,4 мм, обособлены друг от друга на контурной диаграмме; и
2
(f) площадь областей, ограниченных контурной линией, расположенной на высоте 0,4 мм, составляет от 0,2 до 3,0 мм на контурной диаграмме.
13. Блок цилиндров, отличающийся тем, что содержит
гильзу цилиндра, внешняя поверхность которой при использовании этой гильзы в качестве закладного элемента контактирует с заливаемым при литье металлом, причем на упомянутой внешней поверхности выполнено покрытие из неоднородного металлического слоя, содержащего одну или более дисперсных металлических фаз, распределенных в основной металлической фазе, причем, по меньшей мере, одна из дисперсных металлических фаз представляет собой металлическую фазу с низкой температурой плавления, которая состоит из металла, температура плавления которого ниже, чем у основной металлической фазы и у заливаемого металла;
при этом закладной элемент представляет собой гильзу цилиндра, соединение которой с блоком цилиндров двигателя внутреннего сгорания возникает при заливке металла в процессе литья этого блока цилиндров вокруг внешней поверхности этой гильзы, используемой как закладной элемент; и
при этом на упомянутой внешней поверхности выполнено множество выступов в форме бутылочного горлышка, которые удовлетворяют, по меньшей мере, одному из следующих условий:
(а) выступы имеют высоту от 0,5 до 1,5 мм; и
2
(b) число выступов на 1 см внешней поверхности составляет от 5 до 60 штук.
14. Способ создания покрытия на закладном элементе, внешняя поверхность которого контактирует с заливаемым при литье металлом, отличающийся тем, что содержит этап на котором
напыляют на упомянутую внешнюю поверхность одновременно несколько типов металлического материала, включая металлический материал с низкой температурой плавления, температура плавления которого ниже, чем у заливаемого металла, и металлический материал с высокой температурой плавления, температура плавления которого выше, чем у упомянутого металлического материала с низкой температурой плавления, и создают неоднородный металлический слой, в котором фазы с низкой температурой плавления, состоящие из упомянутого металлического материала с низкой температурой плавления, диспергированы в фазе с высокой температурой плавления, состоящей из упомянутого материала с высокой температурой плавления; и
при этом упомянутый этап напыления выполняют для закладного элемента, на внешней поверхности которого выполнено множество выступов в форме бутылочного горлышка, причем эти выступы удовлетворяют, по меньшей мере, одному из следующих условий:
(а) выступы имеют высоту от 0,5 до 1,5 мм; и
2
(b) число выступов на 1 см внешней поверхности составляет от 5 до 60 штук.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что упомянутый этап напыления выполняют, используя металлический материал с высокой температурой плавления, температура плавления которого равна или выше чем у заливаемого металла.
16. Способ по п.14, отличающийся тем, что упомянутый этап напыления выполняют, используя в качестве металлического материала с высокой температурой плавления металлический материал с высокой теплопроводностью.
17. Способ по п.14, отличающийся тем, что на упомянутом этапе напыления используют порошковую смесь из металлического материала с низкой температурой плавления и металлического материала с высокой температурой плавления.
18. Способ по п.14, отличающийся тем, что упомянутый этап напыления выполняют при помощи электродугового напыления с использованием нескольких типов проволоки, включая проволоку из металлического материала с низкой температурой плавления и проволоку из металлического материала с высокой температурой плавления.
19. Способ по любому из пп.14-18, отличающийся тем, что упомянутый этап напыления выполняют для закладного элемента, на внешней поверхности которого выполнено множество выступов в форме бутылочного горлышка, причем эти выступы удовлетворяют всем из следующих условий:
(с) на контурной диаграмме выступов, полученной путем измерения характеристик внешней поверхности в направлении по высоте выступов при помощи оборудования для измерений с использованием трехмерного лазера, отношение S1 площадей составляет 10% или больше, где S1 представляет собой отношение площадей для области, ограниченной контурной линией, расположенной на высоте 0,4 мм; и
(d) на контурной диаграмме выступов, полученной путем измерения характеристик внешней поверхности в направлении по высоте выступов при помощи оборудования для измерений с использованием трехмерного лазера, отношение S2 площадей составляет 55% или меньше, где S2 представляет собой отношение площадей для области, ограниченной контурной линией, расположенной на высоте 0,2 мм.
20. Способ по любому из пп.14-18, отличающийся тем, что упомянутый этап напыления выполняют для закладного элемента, на внешней поверхности которого выполнено множество выступов в форме бутылочного горлышка, причем эти выступы удовлетворяют всем из следующих условий:
(с') на контурной диаграмме выступов, полученной путем измерения характеристик внешней поверхности в направлении по высоте выступов при помощи оборудования для измерений с использованием трехмерного лазера, отношение S1 площадей составляет от 10 до 50%, где S1 представляет собой отношение площадей для области, ограниченной контурной линией, расположенной на высоте 0,4 мм; и
(d') на контурной диаграмме выступов, полученной путем измерения характеристик внешней поверхности в направлении по высоте выступов при помощи оборудования для измерений с использованием трехмерного лазера, отношение S2 площадей составляет от 20 до 55%, где S2 представляет собой отношение площадей для области, ограниченной контурной линией, расположенной на высоте 0,2 мм.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что упомянутый этап напыления выполняют для закладного элемента, на внешней поверхности которого выполнено множество выступов в форме бутылочного горлышка, причем эти выступы дополнительно удовлетворяют всем из следующих условий:
(е) области, ограниченные контурной линией, расположенной на высоте 0,4 мм, обособлены друг от друга на контурной диаграмме; и
2
(f) площадь областей, ограниченных контурной линией, расположенной на высоте 0,4 мм, составляет от 0,2 до 3,0 мм на контурной диаграмме.
22. Способ по п.20, отличающийся тем, что упомянутый этап напыления выполняют для закладного элемента, на внешней поверхности которого выполнено множество выступов в форме бутылочного горлышка, причем эти выступы дополнительно удовлетворяют всем из следующих условий:
(е) области, ограниченные контурной линией, расположенной на высоте 0,4 мм, обособлены друг от друга на контурной диаграмме; и
2
(f) площадь областей, ограниченных контурной линией, расположенной на высоте 0,4 мм, составляет от 0,2 до 3,0 мм на контурной диаграмме.
23. Способ изготовления блока цилиндров путем литья с закладным элементом, в качестве которого используют гильзу цилиндра, внешняя поверхность которой контактирует с заливаемым при литье металлом, отличающийся тем, что содержит этап, на котором
напыляют на упомянутую внешнюю поверхность одновременно несколько типов металлического материала, включая металлический материал с низкой температурой плавления, температура плавления которого ниже, чем у заливаемого металла, и металлический материал с высокой температурой плавления, температура плавления которого выше, чем у упомянутого металлического материала с низкой температурой плавления, и создают неоднородный металлический слой, в котором фазы с низкой температурой плавления, состоящие из упомянутого металлического материала с низкой температурой плавления, диспергированы в фазе с высокой температурой плавления, состоящей из упомянутого материала с высокой температурой плавления; и
при этом упомянутый этап напыления выполняют для закладного элемента, на внешней поверхности которого выполнено множество выступов в форме бутылочного горлышка, причем эти выступы удовлетворяют, по меньшей мере, одному из следующих условий:
(а) выступы имеют высоту от 0,5 до 1,5 мм; и
2
(b) число выступов на 1 см внешней поверхности составляет от 5 до 60 штук.