小口径铸钢氧化铝陶瓷环复合衬套的精密制造与应用 淄博赢驰陶瓷

小口径铸钢氧化铝陶瓷环复合衬套是一种专为高精度、高耐磨工况设计的高性能工程部件，广泛应用于流体控制设备、精密泵阀、自动化机械及矿山液压系统等对尺寸稳定性与耐久性要求严苛的领域。本文以典型规格φ30mm的小口径复合衬套为例，介绍其结构特点、材料选择及高精度制造技术。

该复合衬套采用“外钢内陶”双层结构设计：外层为高强度铸钢基体，具备良好的机械强度、可加工性和连接性能，便于安装固定；内层为高纯度氧化铝（Al₂O₃≥95%）陶瓷环，具有极高的硬度（HRA 88以上）、优异的耐磨性、耐腐蚀性和低摩擦系数，能够在强磨粒磨损、酸碱腐蚀或高温环境下长期稳定运行，显著延长设备使用寿命。

“小口径”通常指内径在φ20mm至φ50mm之间的衬套产品，其制造难点在于陶瓷环在烧结和加工过程中极易因热应力或受力不均产生变形，导致尺寸超差。为此，赢驰陶瓷通过优化全流程工艺，成功实现陶瓷环内径精度达到ISO公差等级C11标准——即φ30mm尺寸的总公差控制在0.3mm以内（±0.15mm），满足客户对高装配精度的要求。

关键技术措施包括：

• 等静压成型：采用干袋式等静压技术，使陶瓷粉体在各向均匀压力下致密成型，坯体密度偏差小于1%，有效降低烧结变形风险。

• 燃气窑炉精密烧结：使用新型高效燃气隧道窑，炉温控制精度达±5℃，烧结温度高达1650℃，确保陶瓷充分致密化，收缩一致性良好。

• 模具补偿与数控精磨：基于历史烧结数据建立收缩模型，预先调整模具尺寸；烧结后通过数控内圆磨床进行精密研磨，确保内径尺寸与几何精度。

• 全过程检测：每件陶瓷环均经气动量仪和三坐标测量机检测，确保圆度、同轴度及表面粗糙度（Ra≤0.8μm）符合标准。

装配时采用热套工艺：将铸钢外壳加热膨胀后压入陶瓷环，冷却后形成牢固过盈配合，避免松动。

实际应用表明，该小口径复合衬套在连续运行6000小时后仍保持良好密封与导向性能，磨损量低于0.05mm，远优于传统铜质或合金钢衬套。

综上所述，小口径铸钢氧化铝陶瓷环复合衬套凭借其高精度、高耐磨特性，已成为高端装备关键部位的理想选择。随着制造工艺的持续优化，其在精密工业领域的应用前景将更加广阔。