活塞铝合金综合性能的研究
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铝合金活塞的成分
铝合金活塞是高性能内燃机等机械设备的核心部件之一,具有重要的作用。
它的成分
直接影响到它的物理力学性能和耐腐蚀性能,因此铝合金活塞的成分十分重要。
下面就对
铝合金活塞的成分进行详细介绍。
铝合金活塞的主要成分是铝,其次是其他合金元素。
铝在铝合金活塞中的含量一般为85%以上,其余的合金元素包括硅、镁、铜、锰、锌等。
这些元素在铝合金活塞中的含量
不同,可以根据实际需要进行调整。
硅:硅是铝合金活塞中的重要元素,其含量一般在10%左右。
硅能够提高铝合金活塞
的强度和硬度,同时还能增加其耐热性。
硅和铝能够形成一种稳定的氧化物薄膜,能够抵
御高温氧化的侵蚀。
镁:镁能够使铝合金活塞变得更为轻巧,同时还能提高其强度和耐腐蚀性能。
镁含量
在0.3%-0.6%左右。
锌:锌能够提高铝合金活塞的强度和硬度,但同时也会降低其韧性。
锌含量在〈4%左右。
其它合金元素:除了以上几种元素之外,铝合金活塞中还可能添加其他一些合金元素。
例如,钙、锆等元素能够提高铝合金活塞的耐高温性能。
铝合金活塞可以根据其材质的不同来进行分类。
常见的铝合金活塞材质包括:
1、铝硅合金活塞:这种铝合金活塞中硅的含量较高,一般在10%左右。
铝硅合金活塞具有良好的耐高温性能和抗磨性能。
4、铸造铝合金活塞:这种铝合金活塞是通过铸造方法制造而成,具有精度高、内部
结构稳定的优点。
第27卷第6期江苏理工学院学报JOURNAL OF JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vo l.27,No.6 Dec.,20212021年12月活塞作为汽车发动机的重要组件之一,被称为发动机的“心脏”[1]。
它一般服役于极端温度、贫油、高比负荷等苛刻工作环境,随着人们对发动机的爆发压力和功率密度要求不断提高,其机械负荷也不断提升,表面磨损能量损耗通常高达总损耗的50%[2-4]。
车用发动机铝合金活塞具有材质轻、高强度的特点,然而,其高温强度和耐磨性较差,因而容易出现由黏着磨损引发的内壁拉缸以及由磨粒磨损引发的密封面破坏,从而使得发动机的整体质量恶化,使用寿命及工作效率受到影响[5-7]。
因此,为进一步提高活塞的耐磨性能和综合服役性能,延长其使用寿命,亟需对车用发动机活塞表面进行强化处理的研究。
当前,已有研究成果显示:高晓波等人[8]对铝合金活塞材质添加TiB2颗粒,使得工件高温强度提升,活塞的磨损量降低70%;赵小峰等人[9]对铝合金活塞环环槽表面采用共沉积技术制备Ni-SiC 耐磨涂层,涂层分布均匀覆盖,硬度高达700~800 HV,耐磨性提高了2~3倍;吴成武等人[10]对失效退役的往复式活塞杆采用超音速火焰喷涂技术进行修复,使其耐用性优于新品;逯世廷[11]研究发现,活塞的往复运动使活塞-缸套磨损加剧、间隙加大,从而影响活塞的振动特性,进而影响到发动机的工作可靠性;张俊峰等人[12]对缸套/活塞摩擦副进行激光束织构处理后,利用含MoS2和Al2O3颗粒的镍基镀液进行镀层,由于所含颗粒发挥的自润滑功能降低了摩擦作用力,该镀层使得工件磨损率显著降低。
然而,参考上述研究思路及方法,对铝合金材质活塞表面采用等离子喷涂技术制备镍基涂层,并分析其组织、力学性能和磨损性能的研究相对较少。
本文以最常见的发动机活塞材料ZL109为基车用铝合金发动机活塞表面强化涂层磨损性能研究韩冰源,杜伟,徐文文,高祥涵,楚佳杰,吴成(江苏理工学院汽车与交通工程学院,江苏常州213001)摘要:为了研究车用发动机铝合金活塞表面强化处理效果,以ZL109材料为基体,采用等离子喷涂技术制备镍基合金涂层,并对涂层宏微观形貌、显微硬度、结合强度和孔隙率等基本特性进行了系统表征。
(a)安装不到位(b)安装合格图1销孔镶铜套活塞销镶嵌工艺首先根据活塞结构及爆发压力来确定铜套与活塞镶嵌所需要的过盈量,一般过盈量为0.06~ 0.15mm;其次根据活塞结构设计专用装配工装。
因为活塞结构不同,安装方式不同,所以需要专用工装进行装配。
图2为活塞销孔镶铜套专用工装,以销孔定位来镶嵌铜套。
第三,把活塞放在温度为160~180℃的机油内保温一定时间;同时把铜套放到液氮中,在-150~180℃的温度下,保持一定时间,待活塞销孔膨胀和铜套收缩后,通过专用工装将铜套装入活塞销座孔内完成安装。
图2活塞销孔镶铜套工装这种将铜套与活塞销座孔采用过盈配合的方法,在以下缺点:若过盈量大,发动机在高温高压下运转时铜套热膨胀过量,会使活塞销孔座处变形甚至开裂,动机的性能且严重时会造成发动机报废。
因此镶嵌工艺中过盈量的选择尤为重要。
6只活塞与铜套不同温度不同过盈量的数据数据分析可以看出试验时活塞销孔和铜套的过盈量0.06~0.12mm之间,活塞和铜套同时取出后铜套镶嵌到活塞销孔内,随着活塞和铜套取出后时间的延装配间隙越来越小,造成装配越来越困难。
结合力试验方法内燃机连续运行过程中存在铜套沿销孔轴向窜动的如果铜套往缸套方向脱落,将会破坏缸体造成发动机报废等重大问题。
虽然当前活塞销孔镶嵌铜套的技术已经非常成熟,但铜套与活塞之间的结合力的检测方法尚有待进一步改进[1]。
加大活塞销孔与铜套的结合力越来越大。
为了避免因铜套结合力不合格而导致活塞装机后铜套脱落的情况发生,我公司采用以下技术方案进行铜套与活塞销孔结合力的检测:利用V型铁把活塞固定在万能材料试验机上,保证活塞销孔中心线与万能材料试验机工作平台垂直,万能材料试验机上端固定顶杆,通过顶杆对已镶嵌好的铜套进行施压,在规定压力下,保持一段时间,通过磁栅尺测头对铜套的位移量进行测量,通过检查活塞铜套的位移数值来判断铜套的结合力是否合格。
还可利用万能材料试验机对活塞铜套进行缓慢施压,当活塞铜套有位移时,万能材料试验机可以检测出铜套的最大承受压力,通过计算得出铜套所承受的最大结合力数值。
铝活塞硬度过高和过低的原因1.引言1.1 概述铝活塞是一种常见的发动机零部件,其硬度的合适程度直接影响到发动机的工作效率和寿命。
然而,在生产过程中,铝活塞的硬度可能会出现过高或过低的情况。
本文将介绍铝活塞硬度过高和过低的原因,并提出对策建议。
首先,铝活塞硬度过高可能是由于原材料选择不当或加工工艺不当导致的。
对于原材料选择不当来说,可能是因为选择的铝合金成分不合理,或者掺入了过多的含硅或含铁杂质。
这些杂质会使铝活塞的硬度增加,从而影响其正常工作。
此外,加工工艺不当也可能导致铝活塞硬度过高。
例如,加热过程控制不当,温度过高或时间过长都会使铝活塞过度硬化。
然而,铝活塞硬度过低的原因主要包括原材料质量问题和加工过程中的热处理不当。
对于原材料质量问题来说,可能是由于铝合金成分不足或者掺入了过多的杂质。
这些因素都会导致铝活塞的硬度降低,从而影响其使用性能。
此外,加工过程中的热处理不当也是铝活塞硬度过低的原因之一。
例如,热处理温度过低或时间过短都会使铝活塞的硬度下降。
综上所述,铝活塞硬度的过高和过低主要是由于原材料选择不当和加工工艺不当导致的。
为了解决这一问题,我们应该选择合适的原材料,并严格控制加工过程中的工艺参数,确保铝活塞的硬度处于合适的范围内,从而提高发动机的工作效率和寿命。
1.2 文章结构本文将分为三个主要部分,即引言、正文和结论。
引言部分(Chapter 1)将首先对本文要讨论的主题进行概述,介绍铝活塞硬度过高和过低的问题,并解释其对产品质量和使用寿命的影响。
接着,文章将介绍本文的结构,即各个章节的内容安排。
正文部分(Chapter 2)将详细探讨铝活塞硬度过高和过低的原因。
首先,我们将在2.1节分析铝活塞硬度过高的原因。
这些原因包括原材料选择不当和加工工艺不当。
然后,在2.2节我们将讨论铝活塞硬度过低的原因,其中包括原材料质量问题和加工过程中的热处理不当。
每个原因都将分别进行详细说明,并给出相应的案例和数据支持。
活塞的材料
活塞是内燃机等各种往复式压缩和运动机构中的一种基本零件, 它的材料通常选择高硬度、高强度和高温耐受性的金属材料。
最常用的活塞材料是铝合金,这是因为铝合金具有良好的强度和轻量化的特点,能够减轻整体重量,降低惯性力和减少发动机震动。
在铝合金中,常用的有超高强度铝合金(比如7075
和2014)和高硅铝合金(比如4032和2618)。
超高强度铝合金具有较高的硬度和强度,耐腐蚀性好,能够承受高温和高压力环境。
而高硅铝合金则具有较高的硅含量,使其具有更好的耐磨和耐热性能,适合用于运转速度较高的发动机。
此外,活塞还常用的材料还有钛合金和镍基高温合金。
钛合金具有较高的强度、良好的耐高温性能和优异的抗腐蚀能力,适用于高温环境下的发动机。
在一些高性能发动机和航空航天领域中,还可以采用镍基高温合金,它具有良好的耐热、抗疲劳和抗氧化性能。
无论是铝合金、钛合金还是镍基高温合金,都需要经过一系列的工艺加工,如铸造、热处理、精密加工等,以确保活塞的几何尺寸和表面质量达到要求。
与此同时,为了增强活塞的耐磨性和减少摩擦损失,活塞通常还需要进行表面处理。
最常见的表面处理方法是电镀,如镀铬、镀镍等,这些电镀层可以增加活塞的硬度和耐磨性。
总的来说,活塞的材料选择应该根据具体的使用环境和要求来确定。
预计未来,随着技术的不断提升,新材料和新技术将不断涌现,为活塞的开发和应用提供更多选择。
汽车配件铝活塞项目可行性研究报告评审方案设计(2013年发改委标准案例范文)【编制机构】:博思远略咨询公司(360投资情报研究中心)【研究思路】:【关键词识别】:1、汽车配件铝活塞项目可研 2、汽车配件铝活塞市场前景分析预测 3、汽车配件铝活塞项目技术方案设计 4、汽车配件铝活塞项目设备方案配置 5、汽车配件铝活塞项目财务方案分析 6、汽车配件铝活塞项目环保节能方案设计 7、汽车配件铝活塞项目厂区平面图设计 8、汽车配件铝活塞项目融资方案设计 9、汽车配件铝活塞项目盈利能力测算 10、项目立项可行性研究报告 11、银行贷款用可研报告 12、甲级资质13、汽车配件铝活塞项目投资决策分析【应用领域】:【汽车配件铝活塞项目可研报告详细大纲——2013年发改委标准】:第一章汽车配件铝活塞项目总论1.1 项目基本情况1.2 项目承办单位1.3 可行性研究报告编制依据1.4 项目建设内容与规模1.5 项目总投资及资金来源1.6 经济及社会效益1.7 结论与建议第二章汽车配件铝活塞项目建设背景及必要性 2.1 项目建设背景2.2 项目建设的必要性第三章汽车配件铝活塞项目承办单位概况3.1 公司介绍3.2 公司项目承办优势第四章汽车配件铝活塞项目产品市场分析4.1 市场前景与发展趋势4.2 市场容量分析4.3 市场竞争格局4.4 价格现状及预测4.5 市场主要原材料供应4.6 营销策略第五章汽车配件铝活塞项目技术工艺方案5.1 项目产品、规格及生产规模5.2 项目技术工艺及来源5.2.1 项目主要技术及其来源5.5.2 项目工艺流程图5.3 项目设备选型5.4 项目无形资产投入第六章汽车配件铝活塞项目原材料及燃料动力供应6.1 主要原料材料供应6.2 燃料及动力供应6.3 主要原材料、燃料及动力价格6.4 项目物料平衡及年消耗定额第七章汽车配件铝活塞项目地址选择与土建工程 7.1 项目地址现状及建设条件7.2 项目总平面布置与场内外运7.2.1 总平面布置7.2.2 场内外运输7.3 辅助工程7.3.1 给排水工程7.3.2 供电工程7.3.3 采暖与供热工程7.3.4 其他工程(通信、防雷、空压站、仓储等)第八章节能措施8.1 节能措施8.1.1 设计依据8.1.2 节能措施8.2 能耗分析第九章节水措施9.1 节水措施9.1.1 设计依据9.1.2 节水措施9.2 水耗分析第十章环境保护10.1 场址环境条件10.2 主要污染物及产生量10.3 环境保护措施10.3.1 设计依据10.3.2 环保措施及排放标准 10.4 环境保护投资10.5 环境影响评价第十一章劳动安全卫生与消防11.1 劳动安全卫生11.1.1 设计依据11.1.2 防护措施11.2 消防措施11.2.1 设计依据11.3.2 消防措施第十二章组织机构与人力资源配置12.1 项目组织机构12.2 劳动定员12.3 人员培训第十三章汽车配件铝活塞项目实施进度安排13.1 项目实施的各阶段13.2 项目实施进度表第十四章汽车配件铝活塞项目投资估算及融资方案 14.1 项目总投资估算14.1.1 建设投资估算14.1.2 流动资金估算14.1.3 铺底流动资金估算14.1.4 项目总投资14.2 资金筹措14.3 投资使用计划14.4 借款偿还计划第十五章汽车配件铝活塞项目财务评价 15.1 计算依据及相关说明15.1.1 参考依据15.1.2 基本设定15.2 总成本费用估算15.2.1 直接成本估算15.2.2 工资及福利费用15.2.3 折旧及摊销15.2.4 修理费15.2.5 财务费用15.2.6 其它费用15.2.7 总成本费用15.3 销售收入、销售税金及附加和增值税估算15.3.1 销售收入估算15.3.2 增值税估算15.3.2 销售税金及附加费用15.4 损益及利润及分配15.5 盈利能力分析15.5.1 投资利润率,投资利税率15.5.2 财务内部收益率、财务净现值、投资回收期 15.5.3 项目财务现金流量表15.5.4 项目资本金财务现金流量表15.6 不确定性分析15.6.1 盈亏平衡15.6.2 敏感性分析第十六章经济及社会效益分析16.1 经济效益16.2 社会效益第十七章汽车配件铝活塞项目风险分析 17.1 项目风险提示17.2 项目风险防控措施第十八章汽车配件铝活塞项目综合结论第十九章附件1、公司执照及工商材料2、专利技术证书3、场址测绘图4、公司投资决议5、法人身份证复印件6、开户行资信证明7、项目备案、立项请示8、项目经办人证件及法人委托书10、土地房产证明及合同11、公司近期财务报表或审计报告12、其他相关的声明、承诺及协议13、财务评价附表《汽车配件铝活塞项目可行性研究报告》主要图表目录图表项目技术经济指标表图表产品需求总量及增长情况图表行业利润及增长情况图表 2013-2020年行业利润及增长情况预测图表项目产品推销方式图表项目产品推销措施图表项目产品生产工艺流程图图表项目新增设备明细表图表主要建筑物表图表主要原辅材料品种、需要量及金额图表主要燃料及动力种类及供应标准图表主要原材料及燃料需要量表图表厂区平面布置图图表总平面布置主要指标表图表项目人均年用水标准图表项目年用水量表图表项目年排水量表图表项目水耗指标图表项目污水排放量图表项目管理机构组织方案图表项目劳动定员图表项目详细进度计划表图表土建工程费用估算图表固定资产建设投资单位:万元图表行业企业销售收入资金率图表投资计划与资金筹措表单位:万元图表借款偿还计划单位:万元图表正常经营年份直接成本构成表图表逐年直接成本图表逐年折旧及摊销图表逐年财务费用图表总成本费用估算表单位:万元图表项目销售收入测算表图表销售收入、销售税金及附加估算表单位:万元图表损益和利润分配表单位:万元图表财务评价指标一览表图表项目财务现金流量表单位:万元图表项目资本金财务现金流量表单位:万元图表项目盈亏平衡图图表项目敏感性分析表图表敏感性分析图图表项目财务评价主要数据汇总表【更多增值服务】:汽车配件铝活塞项目商业计划书(风险投资+融资合作)编制汽车配件铝活塞项目细分市场调查(市场前景+投资期市场调查)分析汽车配件铝活塞项目IPO上市募投(甲级资质+符合招股书)项目可研编制汽车配件铝活塞项目投资决策风险评定及规避策略分析报告【博思远略成功案例】:1. 500千瓦太阳能储能充电站项目可行性研究报告2. 新建纳米晶染料敏化太阳能电池生产线项目可行性研究报告3. 新能源(磁动力)产业基地项目可行性研究报告4. 年产4000万平米锂电池隔膜项目可行性研究报告5. 年产200MW 太阳能晶体硅片项目可行性研究报告6. 3000吨太阳能级多晶硅生产项目可行性研究报告7. 透明导电膜(TCO)玻璃项目商业计划书8. 200MW太阳能薄膜板厂及1GW太阳能发电站项目9. 循环经济静脉产业园项目可行性研究报告10. 治理矿渣废水及矿渣综合利用项目可行性研究报告11. 可再生资源回收加工中心项目可行性研究报告12. 某经济开发区循环经济产业园项目可研报告13. 电子废物拆解及处理项目可行性研究报告14. 年产20万吨绿色节能多高层钢结构项目可行性研究报告15. 收集、净化废矿物油项目可行性研究报告16. 高性能微孔滤料生产线建设项目可行性研究报告17. 工业废水及城市污水处理项目可研报告18. 太阳能节能设备项目可行性研究报告19. 高效节能生物污水处理项目可行性研究报告20. 年处理2000吨钕铁硼废料综合利用项目21. 山东烟台某文化产业园区可行性研究报告22. 文化创意旅游产业区项目可行性研究报告23. 3D产业动漫工业园项目可行性研究报告24. 四川省动漫产业基地项目可行性研究报告25. 创意产业园综合服务平台建设项目可行性研究报告26. 历史文化公园项目可行性研究报告27. 生物麻纤维绿色环保功能型面料生产线项目28. 氟硅酸综合清洁利用项目可行性研究报告29. 年产300万码研磨垫项目可行性研究报告30. 年产20万吨有机硅项目可行性研究报告31. 车用稀土改性镍氢动力电池生产基地建设项目可行性研究报告32. 12万吨/年磷精矿(浮选)、配套8万吨/年饲料级磷酸三钙项目33. 电石下游精细化工品生产装置建设项目可研34. 含氟高分子材料及含氟精细化学品系列产品项目35. 精细化工产业配套园项目建议书兼可研报告36. 大气颗粒物监测仪器生产项目可研报告37. 矿山机械及配件制造项目可行性研究报告38. 汽车配套高分子材料成型产品生产项目39. 年产3万吨异形精密汽车锻件项目可行性研究报告40. 汽车商业旅游综合体项目可行性研究报告41. 新建磁动力轿车项目可行性分析报告42. 4万吨PA6浸胶帘子线(含鱼网丝)项目申请报告43. 年产20万辆电动车项目可行性研究报告44. 扩建年产30000套各类重型汽车差速器总成生产线项目45. 高科技农业园区建设项目可行性研究报告46. 绿色农产品配送中心项目立项报告47. 富硒食品工业园项目可行性研究报告48. 采用生物发酵技术生产优质低温肉制品项目立项报告49. 蔬菜、瓜果、花卉设施栽培项目可行性研究报告50. 新型水体富营养化处理项目商业计划书51. 现代农业生态观光示范园区建设项目52. 5000吨水果储藏保鲜气调库可行性研究报告53. 我国国际生态橄榄油物流中心基地项目可行性研究报告54. 综合物流园区项目可行性研究报告55. 大型水果物流中心建设项目可行性研究报告56. 超五星级园林式温泉度假酒店可行性研究报告57. 信息安全灾难恢复信息系统项目可研报告58. “祥云”高校云服务平台成果转化项目可行性研究报告59. 气象数据处理解释中心项目申请报告60. 电子束辐照项目可行性研究报告61. 年产3000台智能设备控制系统电液伺服系统项目可行性研究报告62. 年产3000万根纳米碳碳素纤维加热管/加热板项目63. 压敏电阻片及SPD电涌保护器项目可行性研究报告64. 智能电网电能量综合管理系统项目可行性研究报告65. 10万套镁合金手提电脑外壳压铸生产线可行性研究报告66. 年产10万吨金属镁及镁合金加工生产项目可行性研究报告67. 38万吨废钢铁加工处理生产线项目可行性研究报告68. 年产80万吨铁矿石采选工程项目可行性研究报告69. 年产1万吨高性能铜箔生产项目可行性研究报告70. 年产3万吨碳酸二甲酯项目可行性研究报告71. 新建年产500吨钼制品生产线可行性研究报告72. 3万锭亚麻高档生态面料生产线项目立项报告73. 年产废纸再造30万吨白板纸并自备20000KW热电厂项目立项报告74. 年产6000万套烟用商标纸彩色印刷项目立项报告75. 11.6万立方米竹板材加工项目可行性研究报告76. 北京某小区汽车远程遥控监控防盗系统项目可研报告77. 山东淄博张周路花卉种植基地产业化项目78. 山东烟台某企业年产1000吨海红果汁产品扩建3万吨项目79. 韩国某品牌天然抗肿瘤新药进入中国市场商业计划书80. 大连某IT企业财务软件外包投资价值分析报告81. 电热水循环式床垫专利实施项目商业计划书82. 辽宁省朝阳市某企业年产12万吨鱼/禽饲料农业产业化发展项目83. 粉煤灰纤维及经纬线造纸三项专利产品项目84. 河北唐山某企业年产30吨超级电容器电极用多孔复合材料项目85. 杭州某企业年产30万吨630ERW大口径高频直缝焊管项目86. 江苏连云港某企业集团果蔬(脱水)加工项目87. 鄂尔多斯某企业年产250吨纳米二氧化钛粉体项目88. 广东惠州某企业集成电路封装项目89. 新疆某企业液态原料奶冷链物流系统改造项目90. 14万吨棉秸秆高密度压缩板材项目91. 湖南省双语智能幼儿园项目投资价值分析报告92. 烟台某企业5000吨蔬菜果品气调保鲜库建设项目93. 江苏某企业年产1万吨钢结构项目可行性研究94. 新疆石河子1500吨辣椒色素生产项目95. 河北邯郸某集团南瓜粉及系列产品加工建设项目96. 河北25mw非晶硅薄膜太阳能电池生产项目97. 杭州高新区某企业PDP等离子体大屏幕显示板项目98. 吉林省梅河口市100万只朗德鹅填饲、屠宰加工基地建设项目99. 湖南常德某集团特种钢结构涂料生产线项目100. 福建某生物科技有限公司引进战略投资者商业计划书101. 安康市再生资源回收加工中心项目可行性研究报告102. 福建省企业信息化项目资金申请报告103. 山东省某企业技术改造专项资金项目资金申请报告104. 武汉市某企业节能专项资金申请报告105. 重庆某集团引进年产200万台汽车直流电机生产线项目106. 鹤岗市绿色无害优质大米综合开发项目107. 山东省东营开发区某高新企业国家中小企业发展专项资金申请报告108. 大连市某企业环境保护专项资金申请报告109. 山东淄博某纺织集团青岛三万锭精梳天然彩色棉纺纱分厂建设项目110. 河南驻马店某企业彩钢夹芯板项目111. 辽宁凌源某企业年产15万吨超细矿石微粉可行性研究报告112. 辽宁鞍山年产20万吨630ERW大口径高频直缝焊管项目113. 北京昌平生态农业观光园区项目可行性研究报告114. 云南昆明某企业年产6000吨浓缩峰蜜生产项目115. 广东深圳150mm重掺硅单晶抛光片出口建设项目116. 衢州年产5万辆电动观光车及配套零部件项目117. 绿色充电电池投资价值分析报告118. 江苏南通米糠综合利用项目119. 广东东莞年产80万只节能灯和卤素灯项目120. 内蒙某企业年产15000吨氯化钡生产项目121. 西安某矿山机械制造公司粉碎机项目122. 湖南再制造产业园区项目可行性研究报告123. 河北某公司年产300吨磷酸铁锂项目可行性研究报告124. 上海某船舶制造有限公司80万吨/年拆船项目可行性研究报告125. 郑州某企业汽车铝合金轮毂镀膜加工项目126. 广州某企业胎盘系列化妆品生产项目127. 福建漳州某企业年产30吨白光LED荧光粉项目可行性研究报告128. 速溶型纤维蛋白胶产业化项目投资价值分析报告129. 临沂某化工企业年产20万吨保险粉项目可行性研究报告130. 某投资公司投资北京健康体检中心项目可行性研究报告131. 长沙某科研机构电热远红外高科技研发中心项目132. 青岛某企业年产10万套健身器材生产线项目可行性研究报告133. 河南某企业迁扩建年产8万吨碳素制品生产线项目134. 山东德州某企业年产15万台太阳能热水器建设项目135. 广东某企业年产5万台空气能热泵热水器项目136. 江西南昌化工循环产业园区项目137. 大连某企业年产4000台套不锈钢橱柜可行性研究报告138. 上海某公司瑜伽教练学校商业计划书139. 山西阳泉洗精长烟煤50万吨每年洁净化综合利用项目140. 北京某快餐集团直营20家连锁店可行性研究报告141. 广东梅州某集团甲流诊断试剂项目可行性研究报告142. 潍坊年产5000吨花生制品生产线可行性报告143. 山东淄博城市创意产业园可行性报告144. 齐鲁石化某企业20万吨PVC技改项目145. 齐鲁石化某企业乙烯燃气管件生产线技术改造项目项目146. 内蒙古某企业年产3万台/套新型太阳能水泵系统项目147. 河南平顶山20万吨PVC粒料与1.5亿平米环保型PVC壁纸联产项目148. 辽宁某企业燃油燃气锅炉项目149. 广西南宁铁路货场建设物流园区项目150. 济南微晶玻璃板材生产线投资项目151. 中油集团某机械厂CNG气瓶生产线技术改造项目152. 西安车辆GPS定位导航电子地图市场分析与投资项目153. 无锡某物联网高技术企业传感器项目154. 江苏常州60吨/年甲基戊炔醇项目155. 高纯金属材料投资项目价值分析报告156. 稀土永磁电机项目投资经济效益分析报告157. 全自动按摩椅项目投资价值分析报告158. 北京某高新企业Kx2100系列分布智能火灾探测系统项目159. 6000万平米胶粘制品生产项目可行性研究报告160. 五万锭精梳纱生产线高新技术改造项目可研报告161. 年产10万吨超细矿石微粉可行性研究报告162. 年产2000万块新型空心砖生产线项目申请报告163. 年产2.0亿标块粉煤灰蒸压砖项目建议书164. 年产6000万块煤矸石空心砖项目可行性研究报告165. 年产500万平方米高档陶瓷墙地砖生产线项目可研报告166. 大理石板型材生产线项目可行性研究报告167. 年产8000万吨高性能建筑乳胶涂料可行性研究报告168. 云南红河州开远市方解石粉加工厂项目可行性研究报告169. 废矿物油再生利用项目可研报告170. 煤层气开发项目可行性研究报告171. 高新技术研发中心扩建项目可行性研究报告……更多案例请联系博思远略咨询公司案例研究中心【完】。
发动机活塞的设计
一、设计原则
1.功能性原则:活塞必须具有压缩气体、导向燃油喷射和转化为机械能的功能。
2.声振性原则:活塞的设计应尽量减小声振,并保证活塞和其它零部件之间的协调运动。
3.疲劳寿命原则:活塞在长期使用过程中要能够承受高温和压力引起的应力,保证其使用寿命。
4.制造和装配原则:活塞的设计要考虑到制造和装配的方便性,确保生产成本低且易于维护。
二、结构设计
1.活塞头部:活塞头部有一个凹口,用于接受喷油器喷入的燃油,同时,凹口的设计也有助于形成良好的燃烧室。
2.活塞体:活塞体是活塞的主体部分,其具有良好的刚度和强度,以承受高温和高压力的工作环境。
3.活塞环槽:活塞环槽用于安装活塞环,活塞环的密封性和润滑油控制能力对发动机性能有着重要影响。
4.活塞销孔:活塞销孔用于安装连杆和曲轴,必须具有足够的刚度和强度,以承受来自活塞运动和爆发力的压力。
5.活塞腰部:活塞腰部是活塞顶部和活塞底部之间的连接部分,通常具有圆形横截面,以提供最大的强度和刚度。
三、材料选择
1.铝合金:铝合金是常用的活塞材料,其具有较低的密度和良好的导
热性能,使得活塞能够快速散热,降低温度。
2.铸铁:铸铁活塞具有较高的强度和耐磨性,适用于高功率和高转速
的发动机。
3.钛合金:钛合金活塞具有较低的密度和高的强度,能够减轻活塞质量,提高发动机的响应性和动力性能。
活塞的设计是一项复杂的工作,需要考虑到多个因素,如活塞的功能、结构合理性、疲劳寿命和制造装配便利性等。
通过合理的设计和选择适当
的材料,可以提高发动机的效率和可靠性。
活塞用铝合金复合铸造的界面及硬度周祥;陈刚;赵玉涛;张振亚;徐进康【摘要】在ZL109合金表面电镀Cu改善其润湿性,并用重力铸造成功制备ZL109-Al99.5和ZL109-ZL109复合铸造件.利用扫描电镜和能谱仪分析复合铸造件的显微结构和元素组成,并测试其室温硬度.结果表明:ZL109-Al99.5和ZL109-ZL109复合铸造件均具有良好的冶金结合界面,界面结合为熔合结合与扩散结合作用;ZL109-Al99.5显微硬度从Al99.5侧的30HV左右向ZL109合金侧逐步递增至85HV,而ZL109-ZL109的硬度则在界面处出现波谷,硬度为64HV左右,界面组织主要表现为α(Al)柱状晶.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2018(028)008【总页数】8页(P1499-1506)【关键词】ZL109合金;电镀Cu;复合铸造;界面;显微结构;硬度【作者】周祥;陈刚;赵玉涛;张振亚;徐进康【作者单位】江苏大学材料科学与工程学院,镇江 212013;江苏大学材料科学与工程学院,镇江 212013;江苏省高端结构材料重点实验室,镇江 212013;江苏大学材料科学与工程学院,镇江 212013;江苏省高端结构材料重点实验室,镇江 212013;江苏大学材料科学与工程学院,镇江 212013;江苏省高端结构材料重点实验室,镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,镇江 212013【正文语种】中文【中图分类】TB331活塞是汽车发动机的“心脏”,针对活塞零件整体不同的工况要求,尤其是顶部300~400 ℃的工作环境[1],对活塞材料的设计和铸造工艺的研究亟需新的发展。
ZL109合金作为目前最常见的活塞铝合金,是一种可热处理强化的合金,具有低的膨胀系数,优良的耐腐蚀性能以及较高的强硬度等优良特性。
复合铸造作为一种液−固铸造工艺,主要是将嵌入件预置在模具中,利用熔融金属液浇注,形成固−液复合,这样在两种材料界面处形成一个连续的扩散层,使得两种材料形成冶金结合[2]。
设计型综合实验实验名称:活塞铝合金综合性能的研究学校:学院:材料与化工学院专业:金属材料工程班级:学号:姓名:实验组员:指导老师实验时间:2016.08.31—2016.10.15摘要:活塞是发动机的心脏,时其关键零部件之一。
由于活塞工作条件恶劣,所以对其性能要求很高。
铸造铝硅合金具有良好的综合性能,故本课题以铝硅合金为基础做了两组对照试验:一组是对浇注成型的试样进行金相分析,另一组时对固溶时效处理后的试样进行金相显微分析,并对比两组金相组织。
第一组未精炼的试样组织其铸造组织缺陷多而明显,精炼后的使用组织由于铸型的预热和浇注温度的提高,缺陷铸件减少,且有明显的CuAl2、Al2Si等相。
固溶时效处理过程中炉温过高,导致了试样过烧。
关键词:活塞;铝硅合金;固溶时效;过烧Abstract:As one of the important components,a pistons is the hurt of automobile engine.The high demand of pistons was due to abominable operating conditions.The nice combination property was provided with casting Al-Si alloy,and there are two groups of control experiment was based on Al-Si alloy in project:one to metallographic analysis with contact molding sample and another to observe metallographic structure with the specimen was be solid solution and aging.There are many obvious casting defect of sample structure wasn’t refined in the first group.The defect decreases with the increasing pouring temperature,of samplestructure after the refine,and the phase of CuAl2、Al2Si wasapparent.Oversintering was leaded to higher furnace temperature in the solid solution and aging.Keywords:pistons;Al-Si alloy;solid solution and aging;oversintering目录绪论 (1)1.选题 (1)1.1选题背景和目的 (1)1.2课题的研究内容 (1)2.活塞铝合金概述 (2)2.1铝合金概述 (2)2.2活塞简述 (2)2.2.1活塞定义 (2)2.2.2活塞工作条件 (2)2.2.3活塞性能要求 (2)3.铝合金组成成分 (3)3.1各合金元素对铝合金的影响 (3)3.2铝合金炉料配比 (3)4.铝合金炉料熔炼 (4)4.1浇注型腔选择 (4)4.1.1选择铸造类型及原因 (4)4.1.2腔内涂料 (4)4.2变质剂 (4)4.2.1变质剂选择 (4)4.2.2变质作用 (5)4.3精炼剂 (5)4.3.1精炼剂选择 (5)4.3.2精炼作用 (5)4.4炉料熔炼流程 (5)4.5熔炼时注意要点 (6)5.热处理 (6)5.1热处理概述 (6)5.1.1固溶处理 (7)5.1.2时效处理 (7)5.2热处理的目的 (7)5.3热处理工艺选择 (7)5.4热处理要点 (7)6.金相制备 (8)6.1制备过程 (8)6.1.1金相试样的截取 (8)6.1.2试样磨制 (8)6.1.3试样抛光 (9)6.2金相组织 (9)6.2.1未经热处理的试样 (9)6.2.2热处理后的试样 (11)结论 (12)参考文献结束语绪论活塞在发动机的工作中起到重要作用,时发动机的关键性零件。
活塞作用是接受爆炸气体压力,并作用于活塞销,传给连杆曲轴旋转。
在发动机工作时,高温气体直接作用于活塞,气体瞬时温度高达2300℃,其顶部温度达290-400℃,且温度分布不均匀;发动机工作时活塞顶部同时承受着很大的压力,此外活塞在气缸内往复运动线速度可达11-16m/s。
在这种恶略的条件下工作,活塞承受着高温、高压的机械负荷和热负荷。
因此活塞对于材料有着特殊的要求。
国内对于铸造铝合金活塞材料的研究主要集中在对传统的铝硅合金的基体增强上。
在国内传统的铸造铝硅活塞合金的成分优化和处理工艺的研究还没有大突破的情况下,科研工作者已在寻求新的途径提高铸造铝合金的极限强度:(1)基体增强提高铸造铝合金的机械性能;(2)配合适当的成型工艺得到较好的生产效果。
[10]例如氧化铝、硅酸铝和硼酸铝短纤增强铝合金活塞,都有很好的研究。
[11-12]东南大学开发出使用陶瓷纤维增强铝基复合材料活塞的发动机,活塞寿命得到大幅度提高,并提高发动机功率,减少油耗和降低排放。
[13]国外也在耐热铝合金上做了大量研究,美国航空航天局两位华人科学家发明并命名了一种名为MSFC-398高强度耐高温过共晶铝硅合金材料,是非常适合生产发动机活塞的材料,其常温的抗拉强度比普通铝活塞提高了150%,高温性能尤为显著;[14]同样新型耐热铝合金发展也很迅速,即采用快速凝固技术所研发的,例如,O D Neikow等采用高压水雾化快速凝固的方法之制备了Al-Fe-Ce系列耐热铝合金,所得的材料精力都极小,组织致密有很少缺陷,其室温(25℃)和高温(300℃)抗拉强度分别可达到500-550MPa、270-300MPa。
1.选题1.1选题背景和目的铸造铝硅合金在当今汽车工业的应用非常广泛,但是铸造铝硅合金的力学性能并不是太高,使其进一步的推广使用受到限制。
航空、航天及汽车发动机的轻量化已经成为世界研究的重要课题,轻量化可以节约能源,减少排气量,降低污染量。
1.2课题的研究内容探究未热处理和热处理之后的力学性能变化,并观察金相组织组成成分,能影响力学性能的因素,还有热处理之后的析出相对力学性能的影响,本次为探究热处理前后影响力学性能的原因提供金相组织所造成的影响。
2.活塞铝合金概述2.1铝合金概述铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素。
铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。
其按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金两大类,而铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金,铝锌合金和铝稀土合金,其中铝硅合金又有过共晶硅铝合金,共晶硅铝合金,单共晶硅铝合金,铸造铝合金在铸态下使用。
2.2活塞简述2.2.1活塞定义活塞是汽车发动机的"心脏",承受交变的机械负荷和热负荷,是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一。
活塞的种类一般分为:柴油机活塞、汽油机活塞、通用型活塞。
活塞的功用是承受气体压力,并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转,活塞顶部还是燃烧室的组成部分。
工作条件活塞在高温。
2.2.2活塞工作条件活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。
活塞直接与高温气体接触,瞬时温度可达2500K以上,因此,受热严重,而散热条件又很差,所以活塞工作时温度很高,顶部高达600~700K,且温度分布很不均匀;活塞顶部承受气体压力很大,特别是作功行程压力最大,汽油机高达3~5MPa,柴油机高达6~9MPa,这就使得活塞产生冲击,并承受侧压力的作用;活塞在气缸内以很高的速度(8~12m/s)往复运动,且速度在不断地变化,这就产生了很大的惯性力,使活塞受到很大的附加载荷。
活塞在这种恶劣的条件下工作,会产生变形并加速磨损,还会产生附加载荷和热应力,同时受到燃气的化学腐蚀作用。
2.2.3活塞性能要求要有足够的强度、刚度、质量小、重量轻,以保证最小惯性力。
导热性好、耐高温、高压、腐蚀,有充分的散热能力,受热面积小。
活塞与活塞壁间应有较小的摩擦系数。
温度变化时,尺寸、形状变化要小,和汽缸壁间要保持最小的间隙。
热膨胀系数小,比重小,具有较好的减磨性和热强度。
3.铝合金组成成分3.1各合金元素对铝合金的影响(1)Si Si是改善流动性能的主要成分。
(合金的流动性是指液体合金本身的流动能力,是合金的铸造性能之一,它与合金的成分、温度、杂质含量及其物理性能有关。
流动性好,充填铸型的能力强,良好的流动性,有利于合金液良好地充满铸型,以得到形状、尺寸准确、轮廓清晰的致密铸件。
)从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。
但结晶析出的硅易形成硬点,使切削性能变差。
所以一般都不让它超过共晶点,Si可以改善抗拉强度、硬度以及高温强度而使延伸率降低。
我们此次选用的硅含量为9-12%,即为亚共晶铝硅合金。
(2)Mg 加入一定的Mg形成Al-Mg-Si合金,Mg含量一般在0.2-0.5%时,其析出的硬度高,抗拉强度和弹性模量得到提高,但韧性降低。
若再提高Mg的含量,则易氧化,使合金液中卷入氧化物的量增加,并降低流动性。
(3)Cu 合金中加入一定量的铜形成铝硅铜合金,提高合金硬度,提高合金的耐热强度,但会降低耐蚀性。
提高强度,4-6%最大强化效果,0.2%以上会降低耐蚀性。
热处理后会析出强化相CuAl2,起到细化晶粒和强化的作用。
(4)Mn Mn在铝合金中会形成MnAl6的弥散质点,阻止再结晶的粗大化,提高再结晶温度,有效地细化再结晶晶粒,提高合金的强度,并与铝合金中的不纯物Fe形成(Al3FeMn)化合物,使Fe的化合物形态从针状变为块状,能在一定程度上改善韧性,即能溶解一定的杂质Fe,减少Fe的有害作用,提高合金的耐蚀性。
(5)B 和Ti一起加入,细化晶粒,B与Ti的质量比为1:5。
铝合金中含Ti量应小于0.2%。
3.2铝合金元素烧损率及炉料配比(见表2-1、2-2)元素Al Si Mg Mn Cu烧损率1% 2% 40% 2%表2-1 铝合金元素烧损率金属元素Si Cu Mg Mn Ti B Al 含量(%)9 4 1 1.5 0.15 0.03 剩余料材Al-Si Al-Cu Mg Al-Mn Al-Ti-B Al 质量(g) 375 80 13 150 36 剩余表2-1 铝合金炉料的配比4.铝合金炉料熔炼4.1试验设备选择4.1.1设备:电阻加热炉(图4-1)、石墨坩埚、金属型模具、钟罩、高精度固溶炉(图4-2)、坩埚钳、钢锯、虎钳、铁锤、电子秤、砂轮等。