喷钼活塞环摩擦磨损特性研究.pdf

《喷钼活塞环摩擦磨损特性研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、曹存军：喷钼活塞环摩擦磨损特性研究喷钼活塞环摩擦磨损特性研究曹存军(南京飞燕活塞环股份有限公司)[摘要]通过摩擦磨损试验，研究不同混合比例钼粉及不同喷涂工艺对钼层摩擦磨损特性的影响，确立了一种较为理想的钼粉及喷涂工艺，并验证了活塞环磷化对钼层耐磨性能的影响。[关键词]活塞环喷钼摩擦磨损等离子喷钼活塞环，由于其多孔性、高耐熔着性．被广泛应用于高速强化发动机，很好的解决了这类发动机容易存在的拉缸及熔着磨损的问题。但由于所喷的钼粉实际上是一种钼基合金粉，所以最终钼层的质量受钼与合金混合比例以及喷涂工艺影响较大。所以有必要研究不

2、同混合比例钼粉及不同喷涂工艺对钼层摩擦磨损特性的影响。为此我们做了一些工艺试验．以寻找一种更理想的钼粉及喷涂工艺。1试验设备试验在德国O胛IMOL公司产的SRV4摩擦磨损试验机上进行。该试验机可以直接用活塞环及缸套作为试件，所以样件制作很方便。2执行标准GB／T12444．1《金属磨损试验方法MM型磨损试验》；JB／T9758—2004《气缸套、活塞环快速模拟磨损试验方法》；AsTMG181—04《润滑状态下缸套活塞环摩擦磨损试验规程》。3试件准备按照SRV4摩擦试验机的夹具要求，需要对活塞环和缸套进行切割加工，制作合适

3、的试件。活塞环试件如图1所示，缸套试件如图2所示。_缸套采用常用的硼铸铁缸套，化学成份如下：C：2．90-3．20；Si：2．20-2．40；Mn：0．70—1．00；P：≤0．20；S：≤1．0；Cr：0．20-0．40；B：0．04-0．06。试验方案确定用三种不同混合比例的钼粉共制作四组样件，其中C组与D组钼粉相同，调整喷涂工艺，以验证喷涂工艺对钼层质量的影响(见下表)。项目A组B组C组D组Mo65-70％70～75％75～80％Ni2l一26％14～20％12～17％12一17％Bl～1．8％O．5～0．9％0．

4、4—0．8％O．4～O．8％化学成份Cr5．2～7．5％2．0—5．O％1．8～4．5％Fe0．4～1．8％O．7一1．1％0．6～1．O％O．6～1．O％C0．2～0．9％O．5～1_2％O．5～1．O％O．5一1．O％Sil～1．8％O．6～1．2％O．5～1．O％O．5一1．O％一200#～+325#：一160撑一+75％min一-25(排～+一250拌～+粒度320#325#一+325#4(KI#：20％max松装密度2．79／cm32．89／cm32．99／cm3霍尔流速32”／50928'750927'750

5、927"／509送粉量409／min389／min329／min359／min喷涂遍数8101412一一A组B组内燃机与配件2013年第12期G组D组图3各组样件的钼层金相4试验条件①将缸套试件表面用酒精清洗干净，并在缸套试件表面加一滴机油，平铺于缸套表面；②设定载荷为500N，环振动频率50Hz，行程2．5mm．缸套温度1000C：③设定中断试验摩擦系数为0．3；④用气吹清除夹具油道内的残余机油。5试验流程按标准要求，进行正式试验前的磨合，磨合结束后进行试验。因为在贫油状态下．磨损型式主要是干摩擦，影响磨损性能的主要因

6、素是配副的材料特性。同时在实际应用中，特别是发动机在冷启动及活塞运动到上止点时，很难形成油膜．此时活塞环更容易发生磨损。所以本试验主要做了在贫油状态下的拉缸时间(拉缸时间为活塞环与缸套间的摩擦系数达到0．3时所用的时间)。所谓的贫油状态，即在试验开始时，在缸套表面加一滴润滑油(加油时采用机油专用取样器，保证每次试验所加的润滑油量相同)。将润滑油平铺在缸套的表面。试验过程中，保证活塞环对缸套施加的载荷为500N、活塞环运动频率为50Hz、活塞环运动行程为2．5mm、缸套温度为100。C。贫油状态下的试验结果：拉缸所需试验组

7、别序号平均时间备注时间l9minA21lmin11min磷化312min120minB223min2lmin磷化319rain137minC236min磷化336min120min236minD32min磷化340min238minl40minC142min不磷化243mm由于磷化有一定的防锈及缩短磨合期的作用。所以磷化是活塞环普遍采用的一种表面处理工艺，但是由于磷化液为酸性溶液。酸性磷化液与钼层发生反应，可能会浸蚀钼层，钼层孔隙被浸蚀，组织出现缺陷。钼层出现大孔洞，甚至影响钼层与基体的结合强度。为了验证磷化对钼层质量的

8、影响，我们追加了一组对比试验，即选取以上C组的活塞环．在贫油状态下进行磷化与不磷化对钼层摩擦特性的影响对比，见上表C1。通过试验可见，在钼层没有防护的情况下，磷化会缩短贫油状态时拉缸的时间。对磨损后的缸套进行测量来判断活塞环与缸套摩擦副的优劣，测量采用TaylorHobson轮廓仪进行测量。分别以未磨损区域和已磨损区