一种梯度功能材质缸套的研究.pdf

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1、内燃机与配件2015年第4期一种梯度功能材质缸套的研究AFunctionallyGradientMatenalCylinderLiner张志武刘永峰秦小才张亮亮(河南省中原内配股份有限公司)[摘要]本文开发了一种石墨梯度分布的贝氏体铸铁缸套，首先，通过水冷金属型离心铸造法生产该铸铁缸套毛坯，其次，将毛坯经粗加工后的半成品进行等温淬火处理，最后，再精加工获得外壁由球状石墨，内壁由蠕虫状石墨，基体组织由针状铁素体和残余奥氏体组成的铸铁缸套；该石墨梯度分布的贝氏体铸铁缸套内壁具有良好的热传导性、耐磨性、耐热疲劳性，外壁具有良好的抗穴蚀性，

2、即其为一种自生的梯度功能铸铁材质，非常适合新一代发动机对缸套性能的要求。[关键词]石墨梯度分布梯度功能铸铁贝氏体缸套性能研究Abstract：Thispaperdevelopedagraphitegradientdistributionofbainitecastironcylinderliner，firstofall，bywater—cooledmetalmoldcentrifugalcastingprocesstoproducethecastironcylinderblank，secondly，theblankafterrough

3、machiningtheisothermalquenchingprocessofsemi—finishedproducts，intheend，andthenprocessedtoobtaintheouterwallofspheroidalgraphite，wallofvermicu—largraphite，matrixorganizationcomposedofacicularferriteandretainedaustenitecastironcylinderlin—er；Thegraphitegradientdistributi

4、onofbainitecastironcylinderlinerinnersurfacehasagoodthermalconductivity，wearresistance，thermalfatigue，theouterwallhasgoodresistancetocavitation，namelyasafunctionallygradientofauthigenicironmaterial，verysuitableforanewgenerationofengineonthepropertiesofcylinderliner．Key

5、words：GraphitegradientdistributionFunctionallygradientcastironBainitecylinderlinerPerformancestudy1引言气缸套作为内燃机主要配附件之一，它与活塞、活塞环、活塞销共同组成气缸四组件，气缸套作用是将气缸中燃料燃烧产生的压力通过曲柄连杆机构转化成机械能做功，是内燃机A级关键零部件，由于缸套在使用中需要将内部多余的热量传导至外部冷却水进而散失至周围环境中，若缸套的导热性及热疲劳性不好，轻则使其因过热而不能正常工作，重则引起严重事故；因此，其导热

6、性、耐磨性、耐热疲劳性、抗穴蚀性直接影响着内燃机的动力性、可靠性、经济性、排放、噪音等技术要求；随着内燃机国Ⅳ排放标准即将全面推行，高压共轨、涡轮增压以及缸内直喷等技术广泛地应用于发动机领域，进而导致发动机气缸套在更加恶劣的高温、高压、交变载荷和腐蚀的情况下工作，长期在复杂多变的情况下工作，其结果常造成气缸套磨损变形、过热、穴蚀等失效，影响了发动机的动力性、经济性和使用寿命，因此，对于气缸套而言急需一种耐磨性、耐热疲劳性、导热性及抗穴蚀性更高的材料；本文开发了一种梯度功能材料缸套，其利用水冷金属型离心铸造法生产该缸套毛坯，经粗加工后

7、的半成品再进行等温淬火处理，最后精加工后获得内壁为蠕虫状石墨、外壁为球状石墨，基体组织为针状铁素体和残余奥氏体¨。23的石墨梯度分张志武刘永峰秦小才张亮亮：一种梯度功能材质缸套的研究布的奥铁体铸铁缸套，该缸套内壁具有良好的热传导性、耐磨性、耐热疲劳性，外壁具有良好的抗穴蚀性，非常适合新一代发动机对缸套性能的要求。2试验方法及过程2．1试验毛坯及设备：通过水冷金属型离心铸造法生产该石墨梯度分布的铸铁缸套毛坯，其成份如下：c：3．50—3．80，Si：2．2—2．5，P：<0．1，S：<0．02，Cr：0．1—0．3，Cu：0．5—0．

8、7，，Sb：0．01—0．015残留Mg：0．01—0．03，Ce：0．02—0．04，余量为铁；采用中频感应电炉熔炼，并用水冷金属型离心浇注机进行毛坯的浇注，将铸态下的缸套毛坯试样经4％硝酸酒精腐蚀后检验得毛坯内壁铸态硬度大于220