摘要: |
本文针对活塞环工作条件恶劣、耐磨性及耐蚀性要求较高,且用量大,批量大、要求较好的经济性,按照“成本低,性能好”的原则,从表面合金化的基本原理着手,以活塞环为研究对象,对40钢表面WC/高碳Cr铁合金化技术进行了研究。通过在工厂现场试验研究得出最佳实用的工艺方案,并对表层合金性能及微观组织进行了分析。在材料选择的方面,对几种相关材料进行性能、价格等方面的比较,最后确定选用ZG40作为基体,wC与高碳铬铁作为增强相。本课题试验大致分为以下几个步骤进行:
首先,本课题采用“涂敷法”方法对40钢基表面合金化进行了研究,通过改变浇注温度等各试验参数,得出不同结果;发现了浇铸温度是影响活塞环表面合金化质量的主要影响因素,确定了最佳工艺参数,为生产实践提供了依据。
其次,研究了活塞环WC、Cr硬质合金层在辉光离子氮化炉中的离子氮化处理工艺、考察了氮化处理对铸渗层的组织与性能的影响。利用SEM研究了离子氮化后复合材料的微观结构和元素分布,利用显微硬度计测量了铸渗覆层的硬度分布,利用金相显微镜研究了铸渗覆层的金相组织。
最后,采用“涂敷法"对活塞环进行试验,试验结果表明,所得活塞环表面合金化质量良好,无明显的铸造缺陷。同时结合离子氮化提高了基体的硬度和耐磨性。通过经济效益的分析,说明了本课题的研究有实用价值。 |