高强化系数柴油机缸套摩擦磨损行为研究

发布时间：2020-11-19 03:17

　　 缸套-活塞环是内燃机的关键零部件之一,其工作的好坏直接影响着内燃机的可靠性。近年来,由于内燃机向高速和爆压方向发展,对高强化系数柴油机缸套要求越来越苛刻,对其缸套材料在高温、高压下的耐磨性也提出了更高的标准。因此深入研究内燃机缸套-活塞环摩擦磨损问题,可以提高缸套-活塞环的性能,延长缸套-活塞环工作寿命,对于改善内燃机整机的工作性能都具有十分重大的意义。 本文的研究是针对缸套-活塞环系统展开的,在摩擦学系统思想的指导下,采用磨损条件-形式的模拟原则模拟高强化系数柴油机缸套-活塞环试验,采用实验室自制的往复式摩擦磨损试验机在接触面压为93MPa,转速100r／min,工作温度100℃,磨损时间为24h条件下,以喷铝活塞环为配对副,对四种缸套的摩擦磨损行为进行分析研究。四种缸套材料分别为硼磷合金铸铁、硼磷合金铸铁+激光淬火、合金铸铁+等温淬火、钼镍合金铸铁。 得到如下研究结论： 合金铸铁+等温淬火的缸套综合耐磨性最好；钼镍合金铸铁缸套其次；激光淬火缸套的磨损较小,但其对配对副的磨损最严重；传统的硼磷合金铸铁缸套的耐磨性最差。 同时分析四种缸套的磨损机理,研究的主要因素包括缸套的基体组织、硬质相的含量及分布,石墨形态,珩磨参数以及激光淬火组织对缸套耐磨性的影响。合金铸铁+等温淬火缸套的基体组织为均匀贝氏体+少量残余奥氏体、硬质相均匀分布在晶粒之间,没受到珩磨的影响、表面显微硬度较高,基体中石墨形态为菊花状与片状的混合物,这些因素均有利于缸套耐磨性的提高。同时缸套耐磨性是基体组织、硬质相、珩磨、石墨、硬度多种因素综合作用的结果。
【学位单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TK423;TH117.1
【部分图文】：

缸缸套编号号图4.5四种缸套的线磨损量Fig.4.5Fourcylinderlinerlinewear4.6.2缸套磨损表面形貌分析缸套B、C、D晰磨纹完整、清晰，表面没有明显磨损;C稍好于B和D，表面光滑，没有异常磨损。磨损后各试样表面的SEM形貌见图4.6碑.9，并对磨损后的表面进行总体评价，同时以基体、石墨、硬质相为指标，对图中的典型特征进行描述，见表4.3礴.7。对于珠光体A缸套，表面发生较轻的塑性变形，石墨出口仍然可以辨认;B缸套表面光滑，激光淬火带表面光滑，基体有轻度塑性变形，硬质相碎裂但镶嵌牢固。C、D缸套基体组织比较完整，没有明显的塑性变形，石墨出口边缘整齐，硬质相均完整牢固地镶嵌于基体中。

图4.SC缸套磨损后表面形貌，a)250xFig.4.8Ccylinderliner~surfacetopograPhy，b)1000Xa)250xb)1000x表4.6C缸套磨损后表面评价，几b.4.6Eva】uationoftheeylinderlinerwearsurfaee表表面总体评价价基体和石墨墨硬质相相表表面光滑，石墨出口清晰，没有有基体组织比较完整，没有明显的塑性性硬质相相明明显的塑性变形，也没有明显的的变形。在石墨出口边缘和布磨纹边缘缘(10X20nun)没有有粘粘着和局部脱落显现，琦磨纹纹均可见不明显的塑性变形。。明显的碎裂显显(((图中的斜纹)可见。。。现，在基体中牢牢固固固固镶嵌。。

图4.SC缸套磨损后表面形貌，a)250xFig.4.8Ccylinderliner~surfacetopograPhy，b)1000Xa)250xb)1000x表4.6C缸套磨损后表面评价，几b.4.6Eva】uationoftheeylinderlinerwearsurfaee表表面总体评价价基体和石墨墨硬质相相表表面光滑，石墨出口清晰，没有有基体组织比较完整，没有明显的塑性性硬质相相明明显的塑性变形，也没有明显的的变形。在石墨出口边缘和布磨纹边缘缘(10X20nun)没有有粘粘着和局部脱落显现，琦磨纹纹均可见不明显的塑性变形。。明显的碎裂显显(((图中的斜纹)可见。。。现，在基体中牢牢固固固固镶嵌。。
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本文编号：2889613