固溶处理时间对Al-10SiM合金摩擦学性能的影响

生物柴油应用引起发动机润滑环境的恶化,加速了活塞常用材料Al-10Si合金的腐蚀磨损,使其发生早期失效。因而,设计、铸造了一种Al10Si0.25Cu5Mg0.25Sn0.15Sc0.15Ti新型Al-Si系合金(简称Al-10SiM合金),随后在510℃下对其分别进行8、12、16和20 h的固溶处理,以研究不同时间的固溶处理对Al-10SiM合金物相结构、显微组织、维氏硬度和在模拟生物柴油发动机活塞运行工况下摩擦学性能的影响。结果表明:随固溶处理时间从8 h增至20 h,Al-10SiM合金中的Mg2 Si相消失,Al 3 Sc与Mg2 Sn相形成后又消失,析出相尺寸先减小后长大,析出相分布弥散、均匀性先变好后变差;维氏硬度在16 h时达到最高值162.6 HV,在20 h时又降至130.8 HV。在法向载荷为10和15 N下,当固溶处理时间为8~16 h时,Al-10SiM合金的摩擦系数和磨损率降低,固溶处理时间为20 h时又上升,在固溶处理时间为16 h时获得最佳的减摩抗磨性能,且它们在摩擦中均发生了不同程度的粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损。

内燃机活塞材料的研究进展

介绍了内燃机活塞材料的最新发展动态,综述了铸铁、铸钢、铝合金、铝基复合材料、陶瓷材料、碳材料、耐热镁合金材料、镁基复合材料在活塞上的最新研究成果,并概括了各种活塞材料的应用领域和前景。

轿车活塞衬套材料研究进展

活塞衬套材料是发展汽车发动机技术的关键问题。综述了汽车发动机活塞衬套使用的几种主要材料:铸造共晶硅铝合金、铅青铜、磷青铜等,介绍了铝合金和铜合金衬套材料的成分、性能及其在应用中的不足,并对活塞衬套材料的发展及应用进行了展望。

镁-稀土耐热镁合金活塞的开发研究

采用Mg-11Y-5Gd-2Zn-0.5Zr镁合金重力铸造发动机活塞,确定了浇注温度、模具温度、热处理工艺等参数。对镁合金活塞本体的组织研究表明,原始铸态合金组织中有大量的第二相分布于晶界处,经过固溶和时效热处理,在晶界处析出大量的层片状析出相。在时效态,活塞裙部的硬度(HV)达到131.4;活塞顶部的高温抗拉强度大,在350℃时的抗拉强度为161.9MPa;在250℃、80MPa条件下经过100h镁合金活塞材料的蠕变变形量只有0.428%;Mg-11Y-5Gd-2Zn-0.5Zr镁合金活塞的密度为1.995g.cm-3,100℃时比热容为850J.kg-1.K-1,室温热导率为23W.m-1.K-1,20～100℃的线膨胀系数为25.6×10-6K-1。

喷射沉积颗粒梯度增强铝合金活塞的锻压工艺

提出了采用喷射沉积高硅铝合金碳化硅梯度增强复合材料,进行墩挤锻压制备汽车发动机活塞的方法,设计了该方法所用的活塞锻压模具,并研究了变形速率、始锻温度、坯料保温时间等工艺参数对梯度增强高硅铝合金活塞锻件组织及力学性能的影响.结果表明:所提出的方法可以制备出碳化硅梯度分布的铝合金活塞,活塞壁部外表面沿裙部末端至环槽区碳化硅分布为3.7%~13.6%;且最佳的锻压工艺参数为:变形速率为0.05s^(-1),始锻温度为465℃,坯料保温时间为2h.活塞取样并经固溶+时效热处理后,其性能指标为抗拉强度达382MPa,延伸率为6.0%.

Mg-Gd-Y-Zr活塞微观组织及力学性能研究

目的研究Mg-Gd-Y-Zr镁合金活塞本体的微观组织和力学性能。方法采用金属型重力铸造工艺制备镁合金活塞,利用光学显微镜和扫描电镜分析了铸态、固溶态(T4)和固溶时效态(T6)活塞本体的显微组织,利用岛津材料试验机和硬度计测试活塞本体的力学性能。结果铸态Mg-Gd-Y-Zr镁合金活塞本体组织中大量的第二相分布于晶界处,T4处理后大部分固溶到基体中,T6处理后晶粒内部出现麻点状和细条状的析出相。活塞裙部和顶部经T6处理后的抗拉强度随着拉伸温度的升高而逐渐降低,在300℃拉伸时活塞裙部抗拉强度达到226.38 MPa;活塞裙部和顶部的伸长率随着拉伸温度的升高而增加,在350℃拉伸时活塞裙部伸长率达到23.65%。结论镁合金活塞裙部的室温和高温抗拉强度好于活塞顶部,裙部尺寸较均匀。

新型铝合金活塞模锻的锻压温度优化研究

采用不同的始锻温度和终锻温度,对新型铝合金活塞试件进行了锻压,并进行了冲击性能和热疲劳性能的测试和分析。结果表明:随始锻温度从380℃提高至480℃,终锻温度从320℃升高至420℃,活塞的冲击吸收功先增大后减小,热疲劳主裂纹平均深度和主裂纹平均宽度先减小后增大,冲击性能和热疲劳性能均先增强后减弱。与380℃始锻相比,采用460℃始锻温度的试样冲击吸收功(53J)增大了61%,热疲劳主裂纹平均深度(11μm)和主裂纹平均宽度(8μm)分别减小54%和58%;与320℃终锻相比,采用380℃终锻温度试样的冲击吸收功(53 J)增大了47%,热疲劳主裂纹平均深度(11μm)和主裂纹平均宽度(8μm)分别减小58%和60%。新型铝合金活塞的模锻温度优选为:460℃始锻温度和380℃终锻温度。

活塞的材料分析

文章对内燃机活塞材料的应用作了详细的介绍,对几种活塞材料的性能、优缺点、适用范围进行了分析和叙述,同时对常用的铝合金活塞的处理技术作了简要介绍。

Al_2O_(3f)+C_f/ZL109复合材料筒形预制件制作

研究用真空负压整形法和挤压法制备ZLl09合金基氧化铝纤维与炭短纤维混杂纤维筒形预制件。试验结果表明,利用挤压铸造工艺,可以制得组织致密、纤维分布均匀的Al2O3f+Cf/ZL109混杂纤维复合材料。复合材料中基体与增强相之间的界面结合良好,没有夹杂物。纤维增强相在基体中分布均匀,主要呈二维分布。

新型钢顶铝群活塞材料的研制

活塞裙材料以ZL109为基本成分,并通过变质处理对其进行优化,改善铝硅合金组织,提高强度和尺寸稳定性,降低成本,明显提高活塞本身的耐磨和耐热性,解决了大缸径、高增压、大功率发动机因活塞顶部过烧熔化导致的机油燃烧、油烧结、积碳等问题。

新型轻质材料在汽车发动机罩上的应用

在当今汽车工业界以节能和环保为研发目标的主旋律下,文章概述了在汽车材料中,使用新型轻质材料对于降低油耗和减少排放所做出的贡献。并根据汽车发动机罩的功用及其结构特点,系统地介绍了用于制造发动机罩的高强钢、铝合金、镁合金和复合材料等新型轻质材料。根据这些轻质材料各自的物理特性和加工成型特性,比较了其在汽车发动机罩上的应用,通过比较,分析总结了各种材料在发动机罩上应用的各自优缺点。结合汽车工业发展的过程及其要求,得出了新型轻质材料在发动机罩上的应用趋势。

镁及镁合金材料加工技术的现代化进展

简要介绍了镁及镁合金材料加工业与技术发展现状,重点论述了新型镁合金及其特种性能的研发、镁合金熔铸及铸造成型技术、挤压技术、锻压技术、轧制技术及其产品生产的现代化进展与前景,认为镁材加工工业与技术近年来取得了重大突破,但尚存在许多难题有待攻破。

铝活塞的挤压铸造

概述了挤压铸造技术的发展情况。重点评述了铝活塞挤压铸造工艺特点及其优势以及此技术在实际中的应用。

WT(钨钛)合金柱塞在注水泵上应用

柱塞式注水泵是油田石油采出水回注的主力注水泵。由于诸多原因,现场应用中柱塞式注水泵的柱塞寿命都不长,且维护成本高、停机时间多、劳动强度大、注水率低。分析注水泵柱塞的损坏形式及损坏原因,介绍了一款经过WT(钨钛)合金材料表面技术处理后的柱塞--WT(钨钛)合金柱塞。通过实践证明,WT(钨钛)合金材料在注水泵柱塞上的应用,极大的延长了柱塞的使用寿命,增加了经济效益,具有较高的实用性和推广价值。

新材料在农机轻量化的应用研究

随着机械制造技术的不断进步,农业机械轻量化材料呈现出多样化的发展趋势。轻量化材料在制造设计中大都采用多种混合材料来解决性能中存在的问题。轻量化材料可以提高力学性能,减少研发成本,产品过剩材料也可回收利用。可以这样说,轻量化材料在农业机械产品有着广阔的应用前景。课题组详细分析了各类金属材料在轻量化上的应用及趋势,为以后轻量化材料助推农业机械化发展提供借鉴。

试论太原新型材料产业的现状及发展方向

叙述了太原地区新型材料产业发展的现状,针对新型材料产业目前存在的企业规模小、技术力量薄弱、生产工艺落后等问题,提出了政府要给予政策、资金的支持,要加大科技支持力度以及突出重点、整合资源的建议。

铝合金材料加工刀具设计及工艺优化研究

研究用铝合金结构零件高速加工中高质量加工工艺的形成机制,设计独特的硬质合金加工刀具几何参数,开发不同涂层的高效铣削各类机构用铝合金结构件材料的铣刀关键技术;获取涂层刀具平稳铣削铝合金结构件材料的方法和措施;对铣削铝合金结构件材料刀具切削性能进行综合评价;研究涂层刀具与铝合金结构零件材料的匹配性;揭示铝合金结构件材料加工刀具磨损及其影响因素;铝合金结构件材料的制备及优化加工工艺。

高负荷活塞材料性能改善的试验研究

分析了活塞工作压力与工作温度对活塞失效的影响,阐述了活塞燃烧室喉口部位失效模式(机械失效与热机械失效)及失效机理。对普通铸造活塞和局部重熔活塞进行了对比试验研究,从显微组织方面进行了破坏机理的对比分析,指出局部重熔处理工艺可细化材料的微观结构颗粒,降低了材料对微观塑性变形开裂的敏感性,延长柴油机活塞的使用寿命。

高硅Al-Si合金活塞材料的研究进展

活塞的生产加工过程中,在材料选择方面,对铝合金材料的应用较多。文章对合金活塞材料的特点进行介绍,回顾铝合金活塞材料发展历史,分析共晶、过共晶A1-Si合金处理工艺,进而从热挤压工艺和粉末锻造工艺、喷雾沉积与致密化工艺对高硅Al-Si合金活塞材料的快速凝固技术及后期成型工艺发展情况进行研究。

高硬度铁基熔覆层组织、成分及耐蚀性

通过在45#钢表面激光熔覆SDFe55合金粉末,制备高硬度(850HV0.2)铁基涂层,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)以及腐蚀实验设备研究激光熔覆层组织、成分及耐蚀性。结果表明,激光熔覆铁基涂层成型性良好,无裂纹、气孔等缺陷,熔覆层与基体呈冶金结合,由γ(Fe,Ni)和M23C6型碳化物组成。由于大量奥氏体组织、致密细小的枝晶的生成以及碳化物的弥散分布,使激光熔覆层的耐蚀性较45#钢提高。此外,熔覆层晶界处Fe元素含量略低,Cr、Mo元素在晶界处含量略高于晶内,Ni元素在整个熔覆层中均匀分布,合金元素成分分布相对均匀对熔覆层的韧性和耐蚀性起到积极作用。