高性能低成本双金属铁基粉末冶金气门座圈的制备及性能研究

发布时间：2024-03-25 05:32

　　近年来,随着发动机综合性能的不断提高,传统的锻造和铸造气门座圈难以满足现代高性能发动机的新需求,而现有单层粉末冶金气门座圈生产成本又偏高。因此,研发一种具有高耐磨性且低成本的双金属粉末冶金气门座圈有着重要的经济意义与实用价值。本文通过采用正交优选法制备了一种高性能、低成本的双金属铁基粉末冶金气门座圈,并对其性能进行深入、系统的研究,主要研究内容如下:(1)在分析高性能发动机用铁基粉末冶金气门座圈材料成分的基础上,通过正交试验优选了双金属座圈的高合金、高性能工作层材料为Fe-1.5C-Cu-2Mo-7Co-1Ni-2Cr,并根据工作层热膨胀系数确定了相匹配的非工作层材料为Fe-1.5C-Cu-Ni,两层材料界面结合性能良好。所制备的双金属座圈比同成分单层粉末冶金座圈材料成本降低32.6%。(2)研究了生坯密度及渗铜量(质量分数)对座圈工作层材料的物理性能、力学性能及摩擦磨损性能的影响。结果表明:在一定范围内,随渗铜量的增加,材料的硬度、密度及压溃强度增加,抗微动磨损性能增强,渗铜(20%)过量时材料的力学性能和抗微动磨损性能反而降低;另外,生坯密度越高,材料的高温摩擦磨损性能越好,室温下...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1气门与座圈工作原理图

发动机技术水平的不断提高，大功率、低能耗、长寿命已成为高性能方向[1,2]，发动机性能的提升必然要求其零部件改进质量，而气门-座机配气机构中一对关键的摩擦副，其性能优劣直接影响发动机输出功另外，发动机结构与性能上的诸多新变化对气门-座圈摩擦副性能提进而也推进了气门与座圈材料的研....

图2-1生坯的尺寸规格

材料各组分均匀分布，为防止混粉过程中发生成分偏析，在混合物中添加适量煤油。2.1.2粉末压制按指定质量称取混合粉末，分别采用100T液压机和CIP710冷等静压机压制试样。图2-1（a-c）表示压制试样的尺寸规格。（1）常规压制：采用100T液压机，为压制不同密度....

图2-2网带式烧结炉图

图2-2网带式烧结炉图Fig.2-2Mesh-beltsinteringfurnace2.1.4渗铜工艺渗铜工艺同样在上述网带式烧结炉上进据烧结基体的孔隙度确定渗铜剂的比例。渗保护气氛为分解氨，水套冷却。图2-4不同为纯铜，会导致工件表面产生大面积“溶蚀Cu-....

图2-4不同渗铜剂熔渗后试样表面宏观形貌

2-2网带式烧结炉图图2-3材料烧结工Mesh-beltsinteringfurnaceFig.2-3Sinteringprocessoft艺同样在上述网带式烧结炉上进行，将渗铜剂压制成与毛坯孔隙度确定渗铜剂的比例。渗铜剂放置于基体顶部，1120℃解氨，水....

本文编号：3938612