高硅鋁合金缸套表面硅顆粒整形技術(shù)研究.pdf

1、高硅鋁合金缸套密度小、導(dǎo)熱系數(shù)高、與鋁合金活塞熱物理性能相容性好，是一種具有良好綜合性能的氣缸套材料。但是鋁合金的耐磨性較差，需要較高含量的硅顆粒改善其耐磨性，減少摩擦因數(shù)。由于鋁合金基體韌、硅顆粒鑲嵌物脆，導(dǎo)致缸套表面機(jī)加工后，鋁覆蓋在硅顆粒表面，磨合期摩擦因數(shù)大。硅顆粒暴露后，由于邊緣尖角易誘發(fā)拉缸。因此需要一種整形技術(shù)，在除掉硅顆粒表面的鋁覆層、使鋁基體高度低于硅顆粒的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)硅顆粒邊緣倒角，有效改善缸套的摩擦學(xué)性能。在機(jī)械加工

2、領(lǐng)域，現(xiàn)有的珩磨等加工技術(shù)不能達(dá)到這一目的。
　　本文以高硅鋁合金缸套為研究對(duì)象，以使缸套表面硅顆粒凸出并使邊緣圓化為目標(biāo)，研制出高硅鋁合金缸套表面硅顆粒整形試驗(yàn)機(jī)，該試驗(yàn)機(jī)模擬珩磨機(jī)與缸套之間的接觸形式及運(yùn)動(dòng)方式，而且對(duì)于影響珩磨力最重要的因素，以加載的方式提供。試驗(yàn)表明該試驗(yàn)機(jī)不但可以使缸套試樣表面的硅顆粒凸出，而且能夠讓凸出的硅顆粒邊角圓化，有效解決了凸出的硅顆粒邊角尖銳帶來(lái)的應(yīng)力集中的問題;然后，以鉻基陶瓷復(fù)合鍍活塞環(huán)為配

3、對(duì)副，以原始缸套試樣為參照，研究不同整形時(shí)間對(duì)高硅鋁合金缸套摩擦因數(shù)和磨損量的影響規(guī)律，獲得優(yōu)化的整形技術(shù)。得到的主要結(jié)論如下:
　　1.研制出高硅鋁合金缸套表面硅顆粒整形試驗(yàn)機(jī)，驗(yàn)證性試驗(yàn)表明，該試驗(yàn)機(jī)能夠有效使缸套試樣表面硅顆粒凸出并邊角圓化，穩(wěn)定性較好。
　　2.用高硅鋁合金缸套表面硅顆粒整形試驗(yàn)機(jī)對(duì)高硅鋁合金缸套進(jìn)行整形，在往復(fù)頻率、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和載荷不變的條件下，隨著整形時(shí)間的增加，缸套試樣表面的硅顆粒凸出高度隨之增加

4、，且邊角圓化的程度也得到提高。
　　3.摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著整形時(shí)間的增加，配對(duì)副的摩擦因數(shù)呈現(xiàn)出先減小后增大的規(guī)律，在處理2min處，配對(duì)副摩擦因數(shù)達(dá)到最小值，比原始缸套試樣組成的配對(duì)副摩擦因數(shù)降低約14％;缸套試樣的磨損量呈現(xiàn)出先減小后增大的規(guī)律，在處理2min和3min處，缸套試樣磨損量最小;活塞環(huán)試樣的磨損量呈現(xiàn)出先平穩(wěn)不變后增大的規(guī)律，2min之前活塞環(huán)試樣磨損量相差不多，2min之后明顯增大。
　　4.試驗(yàn)