摩托车发动机重要零部件材料与工艺总结样本

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摩托车发动机重要零部件材料与工艺总结
1. 活塞: 常见材料为铸铁和铝合金, 铝合金又可分为铝铜合金(
Y合金) 和铝硅合金( Lo-Ex合金) ; 毛坯加工方法可分为铸造和锻造两种,而铸造铝合金活塞由于其成本低而被一般内燃机广泛使用, 但在二冲程柴油机中仍采用铸铁活塞; 大量生产时采用金属模铸造, 单件生产时则用砂型铸造, 最新可采用挤压铸造。

对于摩托车, 常见材料为ZL108、 ZL109、 ZL
9、 ZL117等, 通用的毛坯加工方法是金属型铸造, 且金属模应采用下抽芯
模具, 而液态模锻工艺是其发展方向, 热处理一般采用固溶强化( 相当于钢的淬火) 及完全人工时效( T6) , 也有采用淬火及稳定化回火( T7) 的。

2. 活塞销: 一般采用20、 15CrA或20Mn2等优质渗碳钢, 在强化
内燃机中能够高级合金钢; 其外表面应采用渗碳淬火或表面感应淬火, 为提高疲劳强度可采用冷挤压成形法、双面渗碳、氰化或氮化。

对于摩托车, 材料一般为低碳合金钢( 15Cr、 20Cr、 20Mn、 20CrMo、 20CrMnMo) ,采用热轧圆钢、冷轧或冷拉无缝钢管的毛坯经冷挤压和温挤压成型, 双面渗碳是强化活塞销的有效方法。

3. 活塞环: 常见材料为铸铁和钢, 铸铁又可分为球墨铸铁和可锻
铸铁, 钢中如65Mn弹簧钢可用于制造气环; 表面处理方法有镀铬、镀锡、喷钼及磷化; 加工方法有单体浇铸、靠模加工及热固定法。

对于摩托车, 可采用合金铸铁( 铬钼、钨合金铸铁) 、球墨铸铁及钢( 弹簧钢、不锈钢) , 其余同上。

4. 连杆: 一般采用中碳钢或合金钢制造, 汽车、拖拉机及其它小
型内燃机常见45、 40Cr、 40MnB等中碳钢锻造, 其它强化内燃机则用42Cr Mo、 18Cr2Ni4WA等合金钢, 某些小功率内燃机还有用球墨铸铁制造的; 对于锻钢连杆可采用表面喷丸处理来提高疲劳强度, 固定连杆大头盖的螺栓可
用40Cr、 35CrNiMo、 18Cr2Ni4WA等合金钢。

对于摩托车, 可采用45、 40 Cr、 40MnB、 20Cr、 42CrMo、 20CrMo等材料经模锻、辊锻或精锻等方法成型, 采用辊锻的时候也可用45钢、冷硬铸铁及球墨铸铁制造。

5. 曲轴: 可分为锻造曲轴和铸造曲轴两大类, 锻造曲轴常见材料
为普通碳素钢( 35、 40、 45、 50) 和合金钢( 35Mn2、 40Cr、 45Mn2、35CrMoA、 42CrMoA、 50CrMoA、 40CrNi及18Cr2Ni4WA) , 铸造曲轴常见材料为球墨铸铁QT60-2、可锻铸铁KTZ70-2、合金铸铁及铸钢ZG35等; 锻、铸造的曲轴一般都要经过热处理, 轴颈部分要经过加硬处理( 渗碳、渗氮、淬火) 和研磨等。

曲轴轴承材料可分为铅基、锡基、铜基、铝基轴承合金。

对于摩托车, 一般为组合式曲轴( 多缸的为整体式) , 大多采用锻造方法, 常见材料为45、 50、 35Mn2、 45Mn2、 35CrMoA、 40CrNi、 40Cr、18Cr2Ni4WA, 常见表面强化工艺有圆角高频感应淬火、圆角滚压及氮化。

6. 配气机构: 当前大多数内燃机气门锥角均为45度; 进气门常
见材料为40Cr, 排气门则采用高碳马氏体钢( 工作温度不超过650度, 如4 Cr9Si2、 4Cr10Si2Mo等) 和奥氏体合金钢( 工作温度可达870度, 如4Cr1 4Ni14W2Mo) ; 有时为提高气门耐磨、耐热、耐腐蚀性能, 在气门座合面、气门杆端部还需镀覆钴基或镍基合金, 或在气门杆上进行镀铬等化学处理;
气门弹簧一般采用65Mn、 50CrVA等材料, 喷丸处理可提高其疲劳强度;
大多数的气门座圈的材料是合金铸铁; 气门导管一般采用减磨性能好的灰铸铁材料, 采用铁基粉末冶金制造; 凸轮轴一般采用20、 20Mn2( 低碳钢要进行渗碳淬火) 或45、 45Mn2( 中碳钢要进行高频淬火) 材料, 近年来也有使用可淬硬合金铸铁, 冷激铸铁、球墨铸铁或可锻铸铁来制造; 气门挺柱的作用是实现凸轮的运动规律并承受凸轮的侧向力, 多采用冷激铸铁或镍铬合金铸铁制造( 凸轮也一样, 二者有匹配关系) ; 气门推杆的材料可采用钢或铝的, 其作用是将挺柱的运动经过摇臂传给气门; 气门摇臂一般采用45钢模。