改善合金鑄鐵氣缸套切削性能試驗(yàn)

1前言氣缸套是內(nèi)燃機(jī)的關(guān)鍵零件之一,也是易損件之一。隨著內(nèi)燃機(jī)向高速、高性能、低油耗、低排放、長(zhǎng)壽命方向發(fā)展,對(duì)氣缸套的品質(zhì)及綜合性能的要求也愈來(lái)愈高。鑄鐵具有優(yōu)良的摩擦特性,成本較低,易于生

本文采用原位合成的方法,在熔體中加入鈦鐵與鑄鐵中的碳合成tic強(qiáng)化鑄鐵材料,制備出了tic質(zhì)量比分別為0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的tic強(qiáng)化鑄鐵材料,并考察了強(qiáng)化鑄鐵的組織、力學(xué)性能和耐磨損性能。結(jié)果表明,金相均顯示出基體中合成了呈小塊狀多邊形的tic顆粒。原位合成tic顆粒增強(qiáng)后的鑄鐵材料,其力學(xué)性能較基體都有不同程度的提高。并且隨著tic加入量的增強(qiáng),其硬度、抗拉強(qiáng)度和磨損性能都顯著提高。在此基礎(chǔ)上,對(duì)tic顆粒強(qiáng)化鑄鐵材料的力學(xué)性能及摩擦磨損性能的影響機(jī)理進(jìn)行適當(dāng)分析和討論。

為了消除鑄鐵氣缸套鐵素體含量高的問(wèn)題,進(jìn)行了在鐵液中加入金屬錫的試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),金屬錫加入量在0.02%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),可使鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w,同時(shí)鑄件強(qiáng)度也有所提高。

一種鑄鐵氮化平臺(tái)網(wǎng)紋氣缸套

南京理工大學(xué) 碩士學(xué)位論文 鑄造鎳基高溫合金k418切削性能試驗(yàn)研究 姓名：劉高群 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士 專業(yè)：機(jī)械工程 指導(dǎo)教師：李迎;沈榮根 20060618 鑄造鎳基高溫合金k418切削性能試驗(yàn)研究 作者：劉高群 學(xué)位授予單位：南京理工大學(xué) 參考文獻(xiàn)(49條) 1.鄭文虎.張玉林.詹明榮難切削材料加工技術(shù)問(wèn)答2001 2.中國(guó)航空材料手冊(cè)2002 3.冶軍美國(guó)鎳基高溫合金1978 4.田口玄一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法1987 5.金良超正交設(shè)計(jì)與多指標(biāo)分析1988 6.張恩生.申鐵固機(jī)械制造工藝系統(tǒng)學(xué)1990 7.馬林六西格瑪管理2004 8.吳嘉晟.關(guān)優(yōu)興制造業(yè)六西格瑪應(yīng)用手冊(cè)2004 9.millingcatalogofiscar200

對(duì)合金鑄鐵轎車鑄件材料的切削加工性能進(jìn)行探討。從非鑄件材料和鑄件材料兩個(gè)方面對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中合金鑄鐵轎車鑄件的切削性能問(wèn)題進(jìn)行了全面的分析。鑄件清理質(zhì)量差、尺寸精度超差和不穩(wěn)定、存在夾雜物、加工機(jī)床、刀具和切削用量不合適等非鑄件材料原因,以及鑄件邊角或薄壁處有碳化物、合金元素的不良影響、冶金質(zhì)量差、鑄件表層組織異常等鑄件材料原因都會(huì)引起鑄件切削問(wèn)題。提出了解決這些問(wèn)題的措施:防止鑄件粘砂,消除夾雜物,嚴(yán)格控制尺寸精度和形位公差(如曲軸和凸輪軸的彎曲度分別控制在1.5mm和1.0mm范圍內(nèi)),提高基準(zhǔn)面質(zhì)量,嚴(yán)格控制形成硬質(zhì)點(diǎn)和易偏析的合金元素加入量,控制爐料質(zhì)量,提高鑄件的冶金質(zhì)量,盡量降低型砂水分,并使型砂有足夠的煤粉含量等。

對(duì)合金鑄鐵轎車鑄件材料的切削加工性能進(jìn)行探討。從非鑄件材料和鑄件材料兩個(gè)方面對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中合金鑄鐵轎車鑄件的切削性能問(wèn)題進(jìn)行了全面的分析。鑄件清理質(zhì)量差、尺寸精度超差和不穩(wěn)定、存在夾雜物、加工機(jī)床、刀具和切削用量不合適等非鑄件材料原因,以及鑄件邊角或薄壁處有碳化物、合金元素的不良影響、冶金質(zhì)量差、鑄件表層組織異常等鑄件材料原因都會(huì)引起鑄件切削問(wèn)題。提出了解決這些問(wèn)題的措施:防止鑄件粘砂,消除夾雜物,嚴(yán)格控制尺寸精度和形位公差(如曲軸和凸輪軸的彎曲度分別控制在1.5mm和1.0mm范圍內(nèi)),提高基準(zhǔn)面質(zhì)量,嚴(yán)格控制形成硬質(zhì)點(diǎn)和易偏析的合金元素加入量,控制爐料質(zhì)量,提高鑄件的冶金質(zhì)量,盡量降低型砂水分,并使型砂有足夠的煤粉含量等。

利用等離子束氣缸套表面熔凝專用設(shè)備,對(duì)硼鑄鐵氣缸套進(jìn)行了熔凝相變強(qiáng)化處理。借助光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、超聲振蕩磁致伸縮儀、電子分析天平等設(shè)備觀察和測(cè)試了熔凝、滲氮及未處理試樣的表層組織結(jié)構(gòu)、耐穴蝕性能和穴蝕后形貌。結(jié)果表明:經(jīng)12h穴蝕試驗(yàn)后的相對(duì)耐穴蝕性能,等離子束表面熔凝處理是未經(jīng)處理的4.48倍,滲氮處理是未經(jīng)處理的1.36倍。隨著時(shí)間的延長(zhǎng),經(jīng)等離子束熔凝處理的優(yōu)勢(shì)更加明顯。

針對(duì)氣缸套法蘭耳零件形狀較復(fù)雜、夾緊不便的特點(diǎn),設(shè)計(jì)出了使用方便,能夠?qū)崿F(xiàn)快速夾緊的加工中心用手動(dòng)的專用夾具,并對(duì)該夾具的可靠性和工作效率進(jìn)行了論證。

鋁合金的切削加工主要是車、銑加工,本文闡述了刀具材料的選擇、典型切削參數(shù)以及改善鋁合金切削加工性能的措施。

應(yīng)用實(shí)驗(yàn)手段研究了經(jīng)過(guò)深冷處理的雙金屬帶鋸條在切削正火態(tài)34mn2v合金結(jié)構(gòu)鋼時(shí)的切削性能,并求出了切削34mn2v合金結(jié)構(gòu)的刀具耐用度公式.結(jié)果表明:經(jīng)過(guò)深冷處理的雙金屬帶鋸條具有良好的切削性能,這種良好的切削性能主要是由于深冷處理引起材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的變化帶來(lái)的

檢測(cè)濕式氣缸套形位公差的液性塑料芯軸

陶瓷刀具在氣缸套機(jī)加工中的應(yīng)用

基于分形維數(shù)和多重分形譜理論,以不同工況下鍍鉻氣缸套—pvd活塞環(huán)摩擦磨損試驗(yàn)試樣為對(duì)象,通過(guò)三維共聚焦激光掃描顯微鏡獲取磨損表面的二維灰度圖像,并將其轉(zhuǎn)化成黑白二值圖像,采用盒維數(shù)法測(cè)算缸套磨損表面的分形維數(shù),運(yùn)用多重分形譜測(cè)算譜寬度,定量表征氣缸套磨損表面的形貌特征和表面的高度均一性。結(jié)果表明,氣缸套磨損表面具有明顯的分形特征,且為一重分形。表面越粗糙,分形維數(shù)越小,分形譜寬度值越大。

在精密制造領(lǐng)域,純鐵材料由于材料物理性能的特殊性,使得其切削性能與一般的黑色金屬差異很大,以純鐵為材料的精密零件的制造難度很大。著重從刀具的選擇和車削過(guò)程中刀具的磨損情況兩個(gè)方面研究純鐵的車削性能,以期解決純鐵材料高精度零件的制造技術(shù)難題。

針對(duì)cks活塞環(huán)-合金鑄鐵缸套配對(duì)副,將cks活塞環(huán)與不同材質(zhì)、珩磨紋角度和表面粗糙度的合金鑄鐵缸套對(duì)磨,通過(guò)比較各配對(duì)副的摩擦、磨損性能和抗黏著性能,研究cks活塞環(huán)與合金鑄鐵缸套的匹配規(guī)律。研究結(jié)果表明:當(dāng)與cks活塞環(huán)配對(duì)時(shí),四種材質(zhì)缸套的抗黏著性能相近,cuvti材質(zhì)的缸套表現(xiàn)出較低摩擦系數(shù)和磨損量;缸套珩磨紋角度為40°、表面粗糙度為1μm時(shí),摩擦、磨損和抗黏著性能更優(yōu)。

采用中頻爐+電渣重熔方法制備了一種新型硫-鉛復(fù)合鐵素體易切削不銹鋼,利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀和超精密數(shù)控車床對(duì)該鋼的化學(xué)成分、顯微組織、夾雜物及切削性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:試驗(yàn)鋼棒材及其成品線材、進(jìn)口sf20t鋼成品線材中易切削相均為mns、鉛及其與碲形成的復(fù)合夾雜物,棒材中mns呈紡錘形,經(jīng)冷拔后的成品線材中mns橫向呈細(xì)小的橢圓形并沿拉拔方向呈斷續(xù)、串鏈狀分布,比sf20t鋼成品線材的橫、縱向尺寸均小;試驗(yàn)鋼成品線材基體組織為鐵素體,晶粒度約為10級(jí),在高速中等進(jìn)給量下切削性能良好,可兼顧切屑形貌和表面粗糙度的要求。

atgl公司作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套供應(yīng)商之一,既要滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)者對(duì)材料使用性能的要求,又需面對(duì)交付后,客戶對(duì)缸套切削加工性能的挑剔,有時(shí)切削加工性能會(huì)成為機(jī)加工與鑄造之間爭(zhēng)議的焦點(diǎn)。然而,改善切削加工性的呼聲已經(jīng)喊了很多年,由于研究難度大、跟蹤周期長(zhǎng)、投入經(jīng)費(fèi)大等問(wèn)題,致使材料的切削加工性問(wèn)題一直未有中肯的

采用原位合成的方法,在熔體中加入鈦鐵與鑄鐵中的碳合成tic強(qiáng)化鑄鐵材料,制備出了tic質(zhì)量比分別為0.5%,1.0%,1.5%和2.0%的tic強(qiáng)化鑄鐵材料,并考察了強(qiáng)化鑄鐵的組織、力學(xué)性能和耐磨損性能。結(jié)果表明,金相均顯示出基體中合成了呈小塊狀多邊形的tic顆粒。原位合成tic顆粒增強(qiáng)后的鑄鐵材料,其力學(xué)性能較基體都有不同程度的提高。并且隨著tic加入量的增強(qiáng),其硬度、抗拉強(qiáng)度和磨損性能都顯著提高。在此基礎(chǔ)上,對(duì)tic顆粒強(qiáng)化鑄鐵材料的力學(xué)性能及摩擦磨損性能的影響機(jī)理進(jìn)行適當(dāng)分析和討論。

美國(guó)專利us8141615本發(fā)明涉及一種離心鑄造方法生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套。發(fā)明的鑄造方法包括:用含有一氧化硅細(xì)微顆粒的鋁合金液充填缸套鑄型,所用的一氧化硅顆粒的平均粒度為0.01~0.04mm;使鑄型按照一定的速度和周期旋轉(zhuǎn),使充入鑄型中的鋁合金液中的一氧化硅顆粒分布在缸套的內(nèi)表面;冷卻鑄型,直到鋁合金液凝固。本發(fā)明方法制作的缸套的特點(diǎn)是,一氧化硅細(xì)微顆粒均勻地分布于鋁合金缸套的內(nèi)表面,缸套內(nèi)表面的一氧化硅顆粒體積約占25%,分布層厚度1~5mm。這種缸套的顯著特點(diǎn)是耐磨,經(jīng)過(guò)10萬(wàn)英里使用,缸套沒(méi)有明顯磨損。

通過(guò)正交試驗(yàn),考察了澆注溫度,模具溫度和孕育劑加入量對(duì)氣缸套材質(zhì)磨損性能的影響。通過(guò)對(duì)磨損量的極差分析,發(fā)現(xiàn)澆注溫度對(duì)磨損量的影響最大,孕育劑的加入量次之,模具溫度的影響最小。選擇澆注溫度為1470℃,模具溫度為250℃,孕育劑的加入量為0.7%,此時(shí)獲得材料的磨損量最小,為0.47μm。

總結(jié)了低碳含硼貝氏體鑄鐵氣缸套的特點(diǎn)及生產(chǎn)難點(diǎn),提出了鑄件生產(chǎn)過(guò)程控制的重點(diǎn)。通過(guò)試驗(yàn)分析對(duì)鑄件的化學(xué)成分、澆注溫度、保溫、涂料量、內(nèi)孔加工余量等工藝參數(shù)進(jìn)行了選擇與控制,確保了低碳含硼貝氏體氣缸套的生產(chǎn)。