基于激光熔覆的缸套表面梯度材料制备及其摩擦学性能研究

目的研究功能梯度材料对缸套表面的抗磨减摩作用,提升缸套-活塞环配副的摩擦学性能。方法通过激光打标机在缸套表面制备具有30°角规则纹理排布的凹槽,在凹槽内采用同轴送粉的方式熔覆镍含量不同的铁基粉末,分析熔覆合金层的金相组织,并利用往复式摩擦磨损试验机研究在一定载荷压力下功能梯度材料缸套的摩擦学性能。结果熔覆层金相组织呈现梯度排布,熔覆层与基体材料分子原子交互扩散形成良好的冶金结合。牌号为350、镍质量分数为4.2%、铁质量分数80%的粉末所制备的功能梯度材料,减摩效果最为明显,相比未经处理的对照组,平均摩擦因数降幅为25.4%,且该组在试验中接触电阻的平均值最大,相比对照组提升了63.45%。牌号为330、镍质量分数为9%、铁质量分数为70%的粉末制备的缸套,表面支撑指数最高为0.78,相比于未处理的对照组,增幅达到35%,且试验组活塞环经摩擦后,磨损量均小于对照组。结论制备了30°角分布的功能梯度材料,能使得缸套-活塞环摩擦学系统在工作过程中摩擦副的润滑油膜厚度更厚,且在运行过程中更稳定,以减少摩擦力和降低摩擦因数。同时,增强其支撑能力和储存润滑油的能力,使所制备的缸套摩擦因数显著降低。牌号为350的材料,改善摩擦学性能的效果最优。

摩擦化学反应对发动机油润滑耐久性能的影响

利用SRV高温摩擦磨损试验机比较了两种分别属于GF 2和GF 3等级, 含有MoDTC摩擦改进剂的发动机油的耐久性。结果表明, 由于GF 3等级发动机油能使活塞环和缸套试样表面更加平整光滑, 且由于Ca清静剂与MoDTC/ZDTP的协同作用, 通过摩擦化学反应, 在摩擦表面形成良好的摩擦反应膜, 从而使它拥有更好的润滑耐久性能。

含碳化钨硬相镍基涂层耐磨粒磨损性能研究

为了改善沙漠地区用汽车发动机缸套／活塞环系统的抗磨粒磨损性能，延长发动机的使用寿命，对３种含不等量硬质相ＷＣ颗粒的镍基复合涂层的摩擦磨损性能进行了试验研究，并且利用扫描电子显微镜对复合涂层表面进行了观察，在此基础上又对其抗磨粒磨损作用机理进行了分析与讨论，Ｆａｌｅｘ试验结果表明，含ＷＣ硬质相的镍基复合涂层的抗磨粒磨损性能明显地比常用缸套／活塞环材料磷铸铁的好，适用于磨粒磨损十分严重的沙漠地区车辆汽缸／活塞环系统，激光重熔可使Ｍｉ６０＋６０％ＷＣ喷涂涂层形成均匀而致密的金相结构，并有含钨、镍、铬和硅等元素的复合碳化物新相生成，因而能够进一步改善涂层的抗磨粒磨损性能。这类含ＷＣ硬质相的复合涂层抗磨粒磨损性能良好的主要原因有：涂层整体硬度的提高，均匀而致密的金相结构的形成和比较高的硬相。基体结合强度，以及由多种硬相共存构成的良好承载系统。镍基碳化钨复合涂层的摩擦性能与传统材料的没有很明显的差别。

金属陶瓷添加剂对船舶主机汽缸套活塞环摩擦学行为的影响

将普通CD40润滑油作为基础润滑油, 在 3种不同的载荷作用下, 对含有金属陶瓷添加剂润滑油对汽缸套-活塞环摩擦磨损特性的影响进行了模拟试验研究, 并与实际使用的普通CD40润滑油的试验结果进行了比较。研究结果表明, 汽缸套-活塞环摩擦副在这种添加剂作用下, 其磨损失重及摩擦因数都大幅度降低。摩擦副表面扫描电镜分析结果也表明, 这种添加剂使摩擦表面更光滑, 其本身具有表面自修复作用。

机车柴油机气缸内摩擦副的匹配研究

针对国产主型机车柴油机缸内摩擦副配合使用寿命短、特别是活塞第一环槽副磨耗快,这一制约机车延长中修周期的主要因素,以缸内摩擦副整体匹配的概念,在合理改进活塞环及环槽结构的基础上,采用活塞顶整体氮化,并以软氮化缸套匹配3mm球铁镀铬桶形环的摩擦副配合形式,进行了装车运用试验。结果表明,新匹配的摩擦副装车运用30万km后,其使用寿命预计可达60万km以上,满足内燃机车一个中修、一个大修的修程要求。

发动机缸套活塞环摩擦磨损特性试验研究

利用缸套 活塞环摩擦磨损试验台研究了速度、温度、载荷、供油等因素对缸套 活塞环系统摩擦磨损特性的影响。试验结果表明 ,缸套 活塞环摩擦副在发动机工作循环中润滑状态不断发生变化 ,在试验条件下 ,温度对摩擦磨损有显著影响 ,载荷和速度对摩擦力的影响较小。

镀铬气缸的活塞环材料选用

镀铬气缸活塞环材料经过比较后,选取硬度最高的特种铸铁为好,其抗弯强度与弹性模量居中,最适合于镀铬气缸的摩擦副要求;该材料是一种经过调质处理的合金铸铁,经改变工艺规范、调整工艺参数、改进刀具和设备是可以改善提高其机加工工艺性能的。