FeNi合金镀铁缸套的摩擦磨损性能

采用对置往复式摩擦磨损试验机,选用CKS活塞环为配副,以摩擦因数、磨损量、断油摩擦时间为表征参数,以BP合金铸铁缸套为参照对象研究FeNi合金镀铁缸套的摩擦磨损性能,探索FeNi合金镀铁缸套的磨损机制。逐级加载的磨损试验表明:FeNi合金镀铁缸套的摩擦因数较BP合金铸铁缸套增大11%~20%;而磨损量则降低了11%;贫油试验表明两种缸套拉缸时间均随载荷增大而缩短,在40 MPa时FeNi合金镀铁缸套的拉缸时间较BP合金铸铁缸套延长了约6.5倍。与BP合金铸铁缸套的磨损机理为基体碾压平台在反复接触应力作用下脱落,以及犁削/切削形式的磨粒磨损不同,FeNi合金镀铁缸套的磨损机理主要是网状裂纹周围镀铁层的疲劳剥落。     

微坑分布位置对复合润滑结构缸套摩擦磨损性能的影响规律

采用电火花加工方法在FeNi合金镀铁缸套试样表面的止点、中点、全程位置刻蚀微坑织构,采用球磨法对微坑填充固体润滑剂MoS_2以制备复合润滑结构缸套。采用对置往复式摩擦磨损试验机,研究微坑分布位置对复合润滑结构缸套摩擦磨损性能的影响规律。采用SEM和EDS研究配副的磨损形貌。结果表明:复合润滑结构缸套能提高承载性能、降低摩擦因数,但不一定都能提高缸套的磨损性能和抗拉缸性能。唯有微坑分布在止点的复合润滑结构缸套相比未处理缸套,表现出良好的减摩耐磨和抗拉缸性能,摩擦因数降低了4.97%~6.26%,对磨环磨损量减少了58.3%,拉缸时间延长了10倍。随着往复运动的进行,微坑中的MoS_2逐渐向缸套表面转移,改善了止点区域的润滑性能,良好保护了摩擦界面。     

硼铸铁缸套QPQ盐浴复合处理的组织和性能研究

利用扫描电子显微镜(SEM)分析了硼铸铁缸套QPQ(淬火-抛光-淬火)处理后的表面形貌、氮化层深度;采用401MVA型显微维氏硬度计测量试样显微硬度;在M-2000型磨损试验机上进行滑动磨损试验;采用10%NaCl水溶液浸泡法对其进行抗蚀性测试。研究结果表明:硼铸铁经QPQ盐浴复合处理后,得到了一定厚度的白亮层和扩散层,使金属零部件表面形成高硬度、高耐磨性能的氮化物层,组织和性能稳定,表层显微硬度最高达到1010HV0.1,是基体显微硬度的3倍以上。耐磨性和抗腐蚀性较渗氮前都有大幅度提高。并用该工艺方法对硼铸铁缸套进行了批量生产,实际应用表明可使硼铸铁缸套使用寿命大大提高,易于推广应用。     

蠕墨铸铁硼缸套的耐磨性

一、前言缸套为内燃机中的重要零件之一,由于其服役条件的特点,要求缸套材料必须具备较高的导热性、小的膨胀系数和良好的耐磨性。原来使用的硼磷缸套虽较普通灰口铸铁具有较高的使用寿命,但因其石墨形态呈片状,使其使用寿命的提高受到了一定程度的限制,强度性能降低,易在粗车加工中破裂。而蠕墨铸铁在强度、耐磨性及铸造性能等方面具有较好的综合性能、是理想的缸套材料。我们在镁——钛系复合合金处理蠕墨铸铁的研究工作的基础上,对其耐磨性进行了试验,以期选择比较合适的硼,磷含量及蠕化率。     

大功率内燃机车柴油机缸套材料及铸造工艺的研究

大功率内燃机缸套作为发动机核心部件之一,其性能直接影响着整机的使用。详细分析了化学成分、孕育剂种类和孕育处理方式对合金铸铁材料微观组织和力学性能的影响,并借用MAGMA凝固数值模拟、中空型芯设计等方法对某缸套的铸造工艺进行了分析和优化。通过试验研究,有效控制了合金铸铁材料的石墨形态和石墨长度,解决了缩松、气孔质量问题,最终生产出质量符合要求的铸件。     

变形温度对机床床身铸铁组织和性能的影响

采用不同变形温度对铸铁进行了压缩试验,研究分析了变形温度对铸铁组织、石墨含量、石墨形状因子和石墨间距的影响。结果表明,随着变形温度的增加,铸铁的组织形貌发生明显的变化,石墨颗粒在低应变下由椭球形向较圆整的石墨演变,铸铁中石墨的含量逐渐减少,石墨的形状因子不断减小,而石墨间距不断增加。当变形温度为1000℃时,石墨含量降低4.91%,石墨的形状因子达到最小值1.27,而石墨间距达到最大值111.58μm。     

压缩速率对机床用球墨铸铁组织和性能的影响

通过改变压缩过程中的压缩速率对铸铁进行压缩试验,分析了压缩速率对铸铁的组织形貌、石墨含量、石墨形状因子和石墨间距的影响。结果表明,随压缩速率增加,铸铁的组织形貌没有发生明显变化,石墨颗粒的形状也没有太大变化;但是铸铁中石墨的含量呈不断增加趋势,石墨的形状因子稍微增大,而石墨间距不断减小。当压缩速率为10 s-1时,石墨含量增加到最大值12%,石墨的形状因子达到最大值0.5,而石墨间距达到最小值76.7μm。     

钛对高硅铸铁组织和性能的影响

采用金相显微镜,扫描电镜和多种试验方法研究了含Ti高硅铸铁的微观组织结构和性能。结果表明,在高硅铸铁中添加适量的Ti,高硅铸铁合金中生成D型石墨;随着Ti含量的增加D型石墨不断细化,分布均匀化,从而细化基体晶粒,提高高硅铸铁合金的综合力学性能;D型石墨降低了腐蚀溶液浸入高硅铸铁内部的通道,提高合金的耐蚀性,通电情况下钛还可以提高高硅铸铁合金的整体钝化性能从而提高合金在强氧化性酸中的耐蚀性。     

用超声波检测薄壁缸套结构缸体的缸筒壁厚

根据超声波测试原理和缸体特点,选用探头型号为7Pφ6,频率为7MHz的TT130型便携式超声波测厚仪,对干式缸套或薄壁缸套结构的发动机缸筒壁厚尺寸进行检测试验;试验结果：HT250材料的缸体缸筒在壁厚小于8mm、碳当量在3.82%～4.01%范围内波动时,可获得较高测试精度;而当壁厚大于8mm时,检测精度较差。三年的稳定生产应用表明,便携式超声波测厚仪检测方法简便、效率较高。     

蠕化率对蠕墨铸铁高周疲劳性能的影响

对不同蠕化率的蠕墨铸铁进行了室温轴向拉压的疲劳试验,对显微组织进行了观察,对拉伸性能进行了测试,研究了高周疲劳性能及疲劳断裂机理研究了。结果表明,随着蠕化率的升高,蠕墨铸铁的抗拉强度和条件疲劳极限下降。当珠光体含量在87%左右,蠕化率从53.9%升高至92.62%时,石墨团簇直径从330μm增加到730μm,抗拉强度从665 MPa降低到440 MPa,减小了34%,疲劳极限从223 MPa降低到160 MPa,减小了28%;蠕墨铸铁的裂纹是在石墨处或脱粘处开始萌生并沿团簇扩展,珠光体对裂纹扩展有阻碍作用;石墨团簇是疲劳寿命的主要影响因素,石墨团簇越小,分布越均匀,疲劳寿命越高。     

汽缸套工作面等耐磨处理的试验研究

采用数控等离子束专用机床与自制的电流调控装置,对汽缸套工作面进行等耐磨硬化处理试验研究.工作电流60～90 A,随着扫描行程与电流的增大,硬化层的深度、宽度以及硬度均呈直线上升,奥氏体化程度更为充分,马氏体含量逐渐增加,残余奥氏体含量逐渐减少.结果表明:汽缸套内表面经等离子束扫描后,实现自淬火,获得了高硬度的隐针马氏体...     

卧式离心铸造汽缸套"黑斑"形成机理及预防措施

卧式离心铸造合金铸铁汽缸套"黑斑"是一种由合金成分和生产工艺等因素而造成的"夹层"石墨漂浮、比重偏析的综合缺陷.主要预防措施是强化冷却和将锰含量提高到2%.     

高压铸铁缸体的石墨型铸造

利用石墨导热性好、冷却速度快、浇注后易形成致密层的特点，生产出２４．５ＭＰａ的高压铸铁缸体。     

激光表面织构微坑形貌及面积占有率对氮化气缸套摩擦学性能的影响

针对氮化气缸套由于自身存在表面应力高、易变形等使其难以满足高强化内燃机气缸套要求的问题,以氮化气缸套-PVD活塞环为研究对象,采用Nd-YAG脉冲激光器在氮化气缸套表面进行织构化处理,研究脉冲激光参数对气缸套表面微织构微坑形貌及面积占有率对摩擦副摩擦磨损性能的影响,并分析其影响机制。发现织构微坑直径随激光能量密度、脉冲次数、离焦量增加而增大,而微坑深度随能量密度、脉冲个数、离焦量的增加呈先增大后减小的趋势。不同面积占有率织构对气缸套-活塞环摩擦副均具有减摩耐磨作用,与无织构缸套摩擦副相比,微织构气缸套的摩擦因数降低10.07%～1.58%;磨损量降低26.71%～46.19%;微织构气缸套对应的活塞环试样磨损量降低10.12%～50.19%;微织构气缸套的拉缸时间提高了2.1～2.8倍。最低摩擦因数和磨损量及最佳抗拉缸性能均在面积占有率为10%的织构摩擦副获得。微织构改善气缸套摩擦副摩擦磨损性能的机制为贮存润滑油,减少摩擦副接触面积以及捕捉磨屑,减小磨粒磨损。获得了高强化条件下氮化气缸套织构化对其摩擦学性能的影响规律,可为开发高强度内燃机提供试验支持。     

气缸套的高频感应加热淬火畸变

气缸套材料为合金铸铁,其内表面要求淬硬以提高耐磨性。采用高频感应淬火可使气缸套获得必要的表面硬度、淬硬层深度和显微组织,但畸变量较大。试验表明,对气缸套进行去应力退火,合理设计感应器,优化感应淬火的各项工艺参数,可使气缸套的淬火畸变量控制在要求范围内。     

D型石墨灰铸铁气缸的金属型重力铸造

介绍气缸金属型重力铸造工艺设计的经验,针对生产中发生的缩孔、缩松、渣孔、气孔缺陷制定合理的控制措施.采用水冷金属型铸造,并加入合金元素增大铁液过冷倾向,获得D型石墨铸铁,用以生产空调器压缩机气缸,其金相组织和性能均达到技术要求.     

影响铝合金缸体与铸铁缸套结合性能因素的分析

为了解决发动机铝合金缸体和铸铁缸套的结合问题,需要制定出能全面正确反应界面结合程度的评价方法用以控制产品质量.文中研究了不同铸造工艺下缸套的结合情况,并对结合间隙进行了对比、分析.结果表明:压力铸造下缸套的结合质量明显优于重力铸造,凝固压力是影响结合程度的主要因素;重力铸造时铝液和铸铁的润湿性能影响结合,润湿性能好能够改善结合效果;铸造工艺的控制、缸套的外壁形状对结合性能有直接影响.     

高硬度环保耐蚀柴油机气缸套的研制

在缸套表面进行镍磷复合镀强化处理,可以提高湿式内燃机缸套耐腐蚀性能,但会增加产品的成本。研究了在普通贝氏体气缸套材料基础上去掉贵重金属镍,调整其他成分比例,在确保材料性能不变的前提下,降低产品的成本。结果表明,配合表面强化处理,缸套硬度高、耐腐蚀强、生产成本低,并可以延长发动机寿命。     

等离子改性工艺对含硼铸铁组织和性能的影响

针对柴油机气缸套磨损失效现象，采用高能等离子束在常压下快速扫描含硼铸铁气缸套内表面，对缸套内壁进行局部硬化改性处理，获得了高硬度淬火硬化层，分析了等离子改性对硼铸铁汽缸套表面组织的影响，研究表明，工作电流越大、扫描速度越低，硬化区表层残余奥氏体含量越少；在扫描速度不变的情况下，工作电流越大，硬化层深度越大、硬度越高；工作电流不变，扫描速度越低，硬化层深度越大、硬度越高。通过磨损实验对比，可知等离子硬化后的硼铸铁的耐磨性高于含硼铸铁基体，而含硼铸铁基体的耐磨性又高于灰铸铁。