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C600大排量军用摩托车铝合金汽缸套的组织性能研究
| 论文题名： | C600大排量军用摩托车铝合金汽缸套的组织性能研究 |
| 关键词： | 大排量军用摩托车;铝合金汽缸套;组织性能;热模离心铸造工艺 |
| 摘要： | 气缸套是汽车发动机的核心零件，气缸套质量的好坏直接影响到内燃机的使用性、可靠性、经济性。传统的铸铁缸套不仅热膨胀系数大，铸造工艺复杂，而且成本高，稳定性也不够。喷射沉积等现代工艺生产的铝制缸套，又存在工艺复杂，成本高等不足。本实验室采用过共晶Al-Si合金，采用热模离心铸造工艺，开发研究过共晶铝基复合材料汽缸套，研究其替代传统铸铁材料的可能性。 采用自行配置Al-28Si-3Mg复合材料，浆料在760℃的浇注温度，预热模具至170℃，离心转速2000r/min下，浇注成型气缸套毛坯。浇注出的铸件毛坯径向分为三层，内层7~8mm颗粒增强层，中间分布着无颗粒分布的基体层，外层有少量颗粒，三层界限分明。 通过研究不同外径零件偏聚层和相同外径零件壁厚对铸件毛坯内层增强区微观组织颗粒的粒径和体积分数的影响，发现：在颗粒增强区，初晶Si颗粒和初晶Mg2Si的平均粒径集中在46μm~56μm和17μm~23μm的范围。但是由内壁到外壁，初晶Si颗粒的粒径不断减小，初晶Mg2Si颗粒的粒径不断增大。初晶颗粒的体积分数在离内壁3~5mm达到最大。采用相同直径的模具，零件外径相同，壁厚越大，体积分数峰值出现的地方更靠近分界面。若采用不同直径的模具，零件壁厚相同，外径越大，体积分数峰值出现的地方更靠近分界面。 采用T6热处理工艺对材料热处理之后，初晶颗粒的尺寸和形貌基本没有发生变化。固溶时效处理后，铸态下的大块尖角初晶颗粒，钝化，圆润化；固溶处理后，在铸态下呈针状的共晶Si组织，发生了溶解，粗化，点球化；团簇或网状的共晶Mg2Si转变成蠕虫状或点球状。而时效后共晶Si组织进一步粗大，变成短棒状，点球状的共晶Mg2Si则分布更加均匀。对热处理三种状态气缸套材料的硬度和磨损测试结果表明：经过热处理之后，材料的硬度和耐磨性均得到了提高。硬度接近与对比铸铁材料，而耐磨性则大大优于对比用的铸铁材料。 通过用稀盐酸对零件毛坯内层颗粒增强区进行全腐蚀实验，结果表明，合理的腐蚀工艺为:1.4mol/L（5％）的稀盐酸对增强区连续30~60min的腐蚀。腐蚀后的耐磨性仍优于作对比用的铸铁材料，由点蚀产生的腐蚀微孔有效留住润滑油，在汽缸壁，活塞，活塞环表面形成“油膜”，又可以使颗粒突出，发挥初晶颗粒硬度高，耐磨性好的优点，可以有效防止拉缸。 |
| 作者： | 陈佳 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 刘昌明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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