汽油發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)座圈和氣門(mén)導(dǎo)管的失效分析.pdf

1、借助金相顯微鏡、X射線(xiàn)衍射儀、掃描電鏡和能譜儀等，本文研究了V531、V571材質(zhì)氣門(mén)座圈和Yc1.8、1528材質(zhì)氣門(mén)導(dǎo)管的熱疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展機(jī)理，分析了硫化膜的成分、組織結(jié)構(gòu)和硫化腐蝕過(guò)程的機(jī)理，測(cè)量了相應(yīng)失效氣門(mén)座圈和氣門(mén)導(dǎo)管的物理和力學(xué)性能，對(duì)失效產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:V531的裂紋萌生和擴(kuò)展速率大于V571的裂紋萌生和擴(kuò)展速率，1528的裂紋萌生和擴(kuò)展速率大于Yc1.8的裂紋萌生和擴(kuò)展速率。溫度降低，裂紋的萌生和擴(kuò)展

2、速率均降低。主裂紋主要在邊緣孔隙和凹陷處開(kāi)始萌生，在孔隙間進(jìn)行擴(kuò)展。裂紋在珠光體中的擴(kuò)展路徑取決于拉伸應(yīng)力與珠光體片層之間的位向關(guān)系;在硬質(zhì)相內(nèi)，裂紋的擴(kuò)展路徑近似直線(xiàn)。MoS2中的S與Fe反應(yīng)生成FeS，F(xiàn)eS分布于基體中，促進(jìn)裂紋的萌生和擴(kuò)展。氧化腐蝕與熱疲勞裂紋擴(kuò)展相互促進(jìn)。四種材質(zhì)樣品的硫化膜中均含有CuFe2S3、FeS、CuS、CuFeS2等硫化物，而V571的硫化膜中還存在NiS和CoS2。在硫化腐蝕開(kāi)始階段，F(xiàn)e、Cu、

3、Ni離子迅速遷移，與S離子反應(yīng)生成硫化物，隨著硫化腐蝕的不斷進(jìn)行，Cr的硫化物對(duì)Fe、Cu、Ni、Co離子的遷移的產(chǎn)生阻礙但作用有限，硫化腐蝕程度不斷加深。V571的耐腐蝕性?xún)?yōu)于V531的耐腐蝕性，Yc1.8的耐腐蝕性?xún)?yōu)于1528的耐腐蝕性，同種材質(zhì)氣門(mén)座圈或氣門(mén)導(dǎo)管在HNO3溶液中的耐腐蝕性?xún)?yōu)于在H2SO4溶液中的耐腐蝕性。硬質(zhì)顆粒的聚集將導(dǎo)致硬度分布不均?？紫堵蔬^(guò)高是造成硬度過(guò)低和切削困難的主要原因，銅殘留于工件表面將導(dǎo)致工件之間相