冷激合金鑄鐵氣門挺桿表層組織對其耐磨性的影響

本文主要論述了冷激鑄鐵挺桿白口層質(zhì)量對挺桿體使用壽命的影響，分析了影響冷激鑄鐵白口層質(zhì)量因素，并提出了改進措施。

前言ca141載貨汽車6102發(fā)動機采用的冷激合金鑄鐵挺桿是一項新技術(shù)。這種新型挺桿經(jīng)1000小時臺架試驗表明,使用壽命超過了20萬公里,其質(zhì)量達到了國際先進水平。試驗表明,冷激合金鑄鐵挺桿的質(zhì)量好壞,不僅與挺桿的材料及造型工藝有關(guān),而且與熱處理淬火工藝有直接關(guān)系。本文探討了影響冷激合金鑄鐵挺桿金相組織的熱處理工藝因素及改善熱處理工藝的有關(guān)措施。一、試驗方法和試驗結(jié)果

冷激鑄鐵挺桿體生產(chǎn)實踐

挺柱是發(fā)動機配氣機構(gòu)中的重要件,挺柱臺面與進、排氣凸輪接合,分別承受著滾動和一定的滑動摩擦作用,材料廣泛地采用合金鑄鐵,摩擦面采用激冷的白口鐵強化以保證該部位具有良好的摩擦、磨損性能。目前,國內(nèi)的冷激鑄鐵的化學成分與國外的相差無幾,因此

本文針對冷激鑄鐵類型挺桿最常見的磨損形式-擦傷與點蝕,系統(tǒng)地進行了失效原因的分析。分析對象包括各種類型發(fā)動機挺桿共70件,分析工作涉及凸輪挺桿工作條件(運動、受力、潤滑等)的分析計算,磨損表面的微觀分析,磨損表面層截面塑性變形及裂紋特征的觀察分析以及磨屑形貌的分析。在此基礎(chǔ)上對擦傷與點蝕的形成機理進行了討論,提出了擦傷的本質(zhì)屬于應(yīng)變疲勞和點蝕屬于應(yīng)力疲勞的概念。

磨粉機磨輥在與物料表面相互作用過程中,易造成磨輥表面材料磨損。本文分析了磨輥表面合金材料的化學成分、鑄造工藝、切削加工與表面加工精度等對磨輥使用性能的影響,著重討論了cr、ni、mo、v、ti等合金元素對磨輥材料顯微組織及磨損性能的影響,以及材料與磨料的相對硬度對耐磨性的影響,結(jié)果表明:只有嚴格控制c、si、mn等基本合金成分,控制澆注溫度、采用自動化澆注工藝才能保證磨輥的成形質(zhì)量與基本性能;添加合金元素v、ti對改善基體組織、性能和提高耐磨性能具有重要意義。

通過對低頻縱向磁場作用下埋弧堆焊焊縫成形、硬度、耐磨性及微觀組織分析,研究了低頻磁場對熔敷金屬的組織和力學性能的影響規(guī)律,探討了低頻磁場改善熔敷金屬組織形態(tài)、提高堆焊層耐磨性的機理.試驗發(fā)現(xiàn),加低頻縱向磁場后焊縫的熔寬增加,熔深略有減少;晶粒尺寸由25.6μm降低到10.6μm,硬度由50.5hrc提高到55.0hrc,磨損量由0.035g降低到0.015g.結(jié)果表明,外加低頻縱向磁場可以有效地細化晶粒,提高堆焊層硬度及耐磨性等力學性能.

從生產(chǎn)和應(yīng)用角度綜合討論了高鉻耐磨鑄鐵的耐磨性。綜述了金屬磨損的一般問題以及國內(nèi)外現(xiàn)狀。并且通過實驗途徑,即對高鉻鑄鐵進行必要的處理,然后進行實驗,對數(shù)據(jù)進行討論和分析,得出了提高材料耐磨性的方法。

研究了用于制動盤的3種不同類型的灰鑄鐵(強度等級250mpa灰鑄鐵,高碳灰鑄鐵,鈦合金化灰鑄鐵)的耐磨性,并將所獲得的結(jié)果與蠕墨鑄鐵(cgi)耐磨性進行了比較。磨損試驗是在帶銷子制動盤磨損試驗機上完成的。銷子由通常用于輕型貨車制動塊的摩擦材料制造。旋轉(zhuǎn)制動盤(500rpm)承受0.7、2和4mpa的循環(huán)壓力,并實施強制冷卻。磨損量通過稱量制動盤和制動塊以實驗前后的質(zhì)量來測定。在每次試驗過程中,運行溫度和摩擦力是受到監(jiān)控的。試驗結(jié)果表明:與3種灰鑄鐵相比,蠕墨鑄鐵達到更高的最大溫度和摩擦力;并且,在任何試驗壓力下,其質(zhì)量損失也更大。然而,當蠕墨鑄鐵采用較低的試驗壓力和與灰鑄鐵制動盤相同的摩擦力試驗時,蠕墨鑄鐵呈現(xiàn)出與灰鑄鐵相同的現(xiàn)象。

采用等離子弧粉末熔覆技術(shù)在q235鋼表面制備了高鉻鑄鐵型鐵基涂層。通過x射線衍射儀、光學顯微鏡和掃描電鏡觀察和分析了涂層的相組成和組織形貌,并測試了顯微硬度,與高鉻鑄鐵的耐磨性進行了對比。結(jié)果表明,等離子弧制備的熔覆層組織為主要由正交結(jié)構(gòu)的m7c3(m=cr,fe)型碳化物和面心立方結(jié)構(gòu)的(fe,ni)固溶體構(gòu)成過共晶組織,涂層的顯微硬度在650~850hv0.2,與高鉻鑄鐵相比,涂層的相對耐磨性更好。

銅鉻鉬合金鑄鐵氣門座的改進

硼合金鑄鐵氣門導管的熱處理江西活塞環(huán)廠（樟樹３３１２０１）傅小林ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｓｔｉｇｍａｄｕｃｔｏｆｂｏｒｏｎｉｒｏｎｆｕｘｉａｏｌｉｎ（ｊｉａｎｇｘｉｐｉｓｔｏｎｒｉｎｇｐｌａｎｔ，ｚｈａｎｇｓｈｕ３３１２０１）氣門導管是內(nèi)燃機發(fā)...

敘述了ｎｉ－ｗ合金鑄鐵用于發(fā)動機氣門座的依據(jù)、試驗方案、測試結(jié)果和分析討論。證明用這種材料制成的氣門座，能夠滿足強化發(fā)動機進程的要求。

氣門座安裝于發(fā)動機的心臟部位，在高溫條件下受到頻率的沖擊，對材質(zhì)的要求較高，利用鎳合金鑄鐵鑄造的氣門座，既保障了氣門座的高溫穩(wěn)定性及耐蝕性，又使鑄件具有一定的強度，硬度及韌性，從而滿足了發(fā)動機的工作要求。

為了探索bj212汽油發(fā)動機汽門挺桿的新材料,浙江省定海汽車配件廠在北內(nèi)的指導下,參考國內(nèi)外經(jīng)驗,用較簡便的工藝,生產(chǎn)出良好的激冷鑄鐵挺桿。一、挺桿的結(jié)構(gòu)特點與技術(shù)要求現(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)的bj212挺桿(如圖1a)是用20鋼溫擠筒體,在端面高頻堆焊ni-cr-co合金鑄鐵并進行淬火。其生產(chǎn)工藝復(fù)雜,使用的設(shè)備多。

簡述了仿生非光滑表面摩擦磨損性能的研究進展,介紹了仿生非光滑表面的形態(tài)在不同工作環(huán)境下對材料耐磨性的影響,著重分析了凹坑仿生非光滑表面的各因素及試驗條件對材料耐磨性的影響,總結(jié)了各因素對具有仿生非光滑表面的材料耐磨性的影響。

通過發(fā)動機臺架試驗并分析了氣門座對所使用材料的要求,推薦二種適合不同發(fā)動機要求的合金鑄鐵氣門座新材料。

研究tc21合金經(jīng)β相區(qū)固溶并慢速冷卻后的片層組織特征(晶界α層厚度、α片層寬度、α集束尺寸)及斷裂韌度隨冷卻速率的變化規(guī)律,探討片層組織特征與斷裂韌度的關(guān)系。結(jié)果表明:隨著冷卻速率的增大,tc21合金α片層集束、α片層厚度及晶界α層寬度均減小。在本文實驗測試尺度范圍內(nèi),α片層寬度、α片層集束尺寸及晶界α層厚度的增大均可提高合金的斷裂韌性。

隨著社會的不斷發(fā)展以及科學技術(shù)的進步,近年來,我國各個行業(yè)都有了非常大的發(fā)展,在金屬材料當中,其磨損主要是存在于表面,其磨損性能和表面結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系非常緊密,通過對表面納米化技術(shù)的應(yīng)用,能夠在材料表面對納米的結(jié)構(gòu)表層進行制定,進而對金屬材料的耐磨性作一提高.本文將對表面納米化對于金屬材料耐磨性的影響進行分析和研究,希望有助于我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展.

探討在相同試驗條件下,稀土變質(zhì)劑加入量對高鉻鑄鐵錘頭組織、硬度和耐磨性的影響。結(jié)果表明,加入稀土變質(zhì)劑能細化組織,鑄態(tài)錘頭的碳化物由魚骨狀轉(zhuǎn)變?yōu)閴K狀,熱處理態(tài)錘頭的碳化物由條狀轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒狀。加入稀土變質(zhì)劑能提高錘頭的硬度和耐磨性,當加入量高于0.3%(質(zhì)量分數(shù))時硬度和耐磨性提高的程度減小。

通過對不同材料錘頭機械性能試驗研究的結(jié)果表明，使用鑄態(tài)高鉻鑄鐵錘頭的效果較好。

利用熱型連鑄法(occ),拉鑄出φ4mm表面光滑的鋁合金線材。以該線材為焊料,用鎢極氬弧焊堆焊zl117,并進行耐磨性試驗。用金相顯微鏡,xrd衍射儀并結(jié)合相圖分析線材和焊接接頭組織。結(jié)果表明,熱型連鑄l401鋁合金線材顯微組織由定向生長的近平行柱狀枝晶-αal和枝晶間二元共晶(-αal+si)和三元共晶(-αal+si+cual2)組成。由于堆焊層中含有大量cual2和si相,堆焊層的硬度顯著提高,其耐磨性是zl117的43倍。