高硅铝合金缸套表面整形及其对摩擦磨损性能影响研究

发布时间：2024-05-13 00:43

　　轻量化是汽车节能的一个重要途径。采用高硅铝合金缸套-缸体一体化的缸体结构可以使体积及重量减小,是中小功率的发动机节能设计的一条有效途径。为了改善高硅铝合金缸套的摩擦磨损性能,需要采用表面整形的方法去除硅颗粒表面的铝层,并使硅颗粒凸出表面、圆化其边角。本文首先研究了传统使用的化学刻蚀整形方法,针对不同的应用需求,提出了机械珩磨整形和激光烧蚀整形两种新的整形方法,以摩擦磨损性能为目标,优化整形参数,并研究了高硅铝合金缸套表面整形对摩擦磨损性能的影响机制。得到的主要结论如下:(1)在20℃下采用5%的NaOH溶液对高硅铝合金缸套进行化学刻蚀整形,随着刻蚀时间的增加,硅颗粒凸出高度近似线性增大,摩擦系数和磨损量呈现先降低后增高的趋势,当刻蚀时间为2 min时,硅颗粒凸出高度为1.1 μm,摩擦系数和磨损量均最小。(2)提出了一种新的机械珩磨整形方法,研制了新型的机械珩磨整形设备。该设备可同时进行旋转运动和直线往复运动,具有加工效率高、成本低的特点。随着机械珩磨整形时间的增加,硅颗粒凸出高度也近似线性增大,摩擦系数和磨损量都呈现先降低后增高的趋势,但最小值对应的整形时间有所区别。当整形时间为1 ...

【文章页数】：113 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２Ａ１－Ｓｉ二元合金相图??Ｆｉｇ?１．２?Ｂｉｎａｒｙ?Ａｌ－Ｓｉ?ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍ??

验结果表明，高硅铝合金缸套的摩擦学性能优于钢缸套。??１．２．２高娃锡合金缸套材料强化??高硅铝合金缸套材料采用过共晶铝硅合金，其含硅量一般为１８￣２６％〇图１．２??是铝桂合金的相图，可以看出，共晶温度５７７°Ｃ，共晶点成分为１１．７％Ｓｉ。通常加??入铜、镁、锰等元素提高锡合....

图１．３高硅铝合金缸套的表面理想结构??．．ｅ－

，了磨损性能：一是缸套加工过程中铝覆盖在硅颗粒表面，增加了率，易引起拉缸；二是硅颗粒未凸出表面时，摩擦初期润滑效粒凸出的边角尖锐，易划伤对磨面，脱落后形成磨粒，加大拉整形是解决这些问题的重要途径之一。缸套在加工过程中，表磨削，因为铝基体的磨削性能不好，容易变形，把硅颗粒完全通常采....

图１．４论文的主要框架??Ｆｉｇ．?１．４?Ｍａｉｎ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐａｐｅｒ??

副在不同技术参数下的表面磨损形貌，总结摩擦磨损机理，选出较为优良的技术??参数。将在较优参数下的三种表面整形方法进行对比分析，得出对于高硅铝合金??缸套比较优良的表面整形方法，并分析摩擦磨损机制。本论文的主要框架如图１．４。??本论文的主要内容如下．？??（１）

图２．１高硅铝合金缸套??Ｆｉｇ．２．１?Ｈｉｇｈ－ｓｉｌｉｃｏｎ?ａｌｕｍｉｎｕｍ?ａｌｌｏｙ?ｃｙｌｉｎｄｅｒ?ｌｉｎｅｒ??

本文选用的高硅铝合金缸套是由营口华润有色金属制造有限公司特制的，采??用与缸套－缸体一体化材料一致的铸造工艺，表面经过机械銜磨。高硅错合金缸套??内径为１１０ｍｍ，壁厚８?ｍｍ，长度２１０ｍｍ，见图２．１。??图２．１高硅铝合金缸套??Ｆｉｇ．２．１?Ｈｉｇｈ－ｓｉｌｉｃｏｎ?ａ....

本文编号：3972129