过共晶铝硅合金发动机活塞的挤压铸造工艺研究
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活塞的加工工艺活塞是内燃机的重要零件之一,它的加工工艺直接关系到发动机的性能和稳定性。
下面将详细介绍活塞的加工工艺。
活塞的加工工艺主要包括材料选用、铸造、精加工、热处理和表面处理。
首先是材料选用,活塞材料一般采用高强度、低摩擦系数的铸造铝合金。
常用的铝合金有高硅铝合金、高镁铝合金和高铜铝合金。
这些铝合金具有良好的耐磨性能和导热性能,同时具有较高的强度和硬度,适合用于内燃机活塞的制造。
接下来是铸造工艺,活塞一般采用铸造工艺进行生产。
铸造工艺包括模具制作、砂型制备和铸造成型。
模具制作是根据活塞的形状和尺寸设计模具,并制作出模具芯和模具腔。
砂型制备是将铸造用砂料与模具芯、模具腔组合,形成活塞的空腔。
铸造成型是将熔化的铝合金倒入砂型中,待冷却凝固后取出成型活塞。
然后是精加工工艺,精加工是对铸造出的活塞进行加工修整,使其达到设计要求。
精加工工艺包括车削、铣削、钻孔和磨削等。
车削是将活塞的外形进行修整,使其平整光滑。
铣削是对活塞进行切削加工,使其表面达到要求的精度和平整度。
钻孔是对活塞进行孔加工,包括油道孔和活塞销孔等。
磨削是通过磨磨削工艺对活塞进行精密加工,使其表面光洁度更高。
接下来是热处理工艺,热处理是为了改善活塞的材料性能,增加其硬度和耐磨性。
常用的热处理方法包括退火、固溶处理和人工时效处理等。
退火是将活塞加热至一定温度后缓慢冷却,以消除内部应力,增加其韧性。
固溶处理是将活塞加热至一定温度后迅速冷却,使其硬化。
人工时效处理是在固溶处理后对活塞进行再加热,以进一步提高其硬度和强度。
最后是表面处理工艺,表面处理是为了增加活塞的表面硬度和耐磨性。
常用的表面处理方法包括喷涂、电镀和气体渗碳等。
喷涂是将特殊材料喷涂在活塞表面,形成一层保护层。
电镀是将金属镀层沉积在活塞表面,使其增加硬度和耐磨性。
气体渗碳是将活塞加热至一定温度后,使碳原子渗透到活塞表面,形成碳化层。
综上所述,活塞的加工工艺包括材料选用、铸造、精加工、热处理和表面处理。
上半月出版Casting・Forging・Welding’金属铸锻焊技术作为变质剂,具有许多优点,如:加入量少,磷回收率高,工艺简便,变质效果稳定,无污染等等;其缺点是:制备该中间合金工艺复杂,成本较高,推广应用受到限制吣¨1。
近年来,国内研究人员用熔铸法制备了A1.P.Cu中间合金,并用其对A1.20%Si合金和A390合金进行变质处理;本文作者利用A1.P.Cu中间合金对Al一20%Si合金进行变质处理,如图1所示,(a)图为变质前的显微组织,其初晶硅呈粗大的块状,共晶硅为细长的针状,而(b)图为变质后的显微组织。
初晶硅转变成了小块状。
可以看出。
熔铸法制备的A1.P.Cu中间合金变质效果良好.今后应加强这方面的研究和应用。
图1铸态过共晶铝硅合金显微组织Fig.1MicrostructureofascastinghypereutecticAl-Sialloy关于磷细化初晶硅的机理,看法基本上一致【协-3]:磷与铝在高温下能形成化合物(AlP),它与硅同属于金刚石型立方晶格,而且晶格常数(Si为5.24x10。
10m、A1P为5.45x1040m)和原子间距差距很小,其熔点又在1000℃以上。
在过共晶型铝硅合金结晶过程中,AlP化合物在初晶硅形核过程中成为非均质形核的核心,因此细化了初晶硅。
对初晶硅产生细化变质作用的元素还有RE、S、As、Be等。
其中As、Be对初晶硅的变质效果很弱。
还有较大的毒性,因而基本没有应用价值。
我国稀土资源丰富,人们对稀土变质处理进行了大量的研究。
但多数研究是针对共晶合金和亚共晶合金,单独用稀土来变质过共晶铝硅合金的报道较少.原因是稀土对初晶硅细化效果弱于磷:但稀土能够同时变质初晶硅和共晶硅,是一种良好的双重变质剂。
生产巾常常将RE、S与磷复合作为双重变质剂使用。
2共晶硅变质处理对于过共晶铝硅合金中共晶硅的细化变质,早在1920年,研究人员发现钠对共晶硅有变质作用,但由于钠具有挥发、烧损特性,其变质效果会逐渐消失。
变质处理及挤压铸造对过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织与性能的影响李润霞;孙继鸿;郝建飞;王顺成;于宝义;李荣德【期刊名称】《铸造》【年(卷),期】2017(066)012【摘要】研究了Sr、Sr-P变质处理对过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织和性能的影响.测试合金的力学性能并观察显微组织,分析变质处理对合金组织和力学性能的影响.结果发现:对重力铸造合金进行变质处理时,Sr的加入使合金组织中的粗大片状共晶Si变为细小的纤维状,随着P的加入,粗大多角的块状初生Si变为细小的粒状,合金硬度、抗拉强度及伸长率明显提高;对挤压铸造合金进行变质处理时,Sr的加入使合金组织中的粗大片状共晶Si变为细小的纤维状,而随着P的加入原本挤压铸造时细小块状的初生Si反而长大,合金的抗拉强度及伸长率明显降低,主要是形成的Al-Sr-P影响了变质效果.对于挤压铸造,合金的最佳处理工艺为Sr变质,不加P.【总页数】6页(P1273-1278)【作者】李润霞;孙继鸿;郝建飞;王顺成;于宝义;李荣德【作者单位】沈阳工业大学材料科学与工程学院, 辽宁沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院, 辽宁沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院, 辽宁沈阳110870;广东省金属强韧化技术与应用重点实验室, 广东广州510650;沈阳工业大学材料科学与工程学院, 辽宁沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院, 辽宁沈阳110870【正文语种】中文【中图分类】TG146【相关文献】1.变质处理对过共晶铝硅合金组织和性能的影响 [J], 林家平;徐建秋;肖于德;王伟;裴斐;乔翔2.Sr/P变质处理对挤压铸造Al-17.5Si合金组织与性能的影响 [J], 孙海军;罗惠馨;张立军;孙继鸿;李润霞3.挤压铸造对过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织与性能的影响 [J], 李润霞;刘兰吉;史原脊;孙菊;张立军;郑黎;于宝义4.半固态挤压铸造工艺对过共晶铝硅合金活塞组织与性能的影响 [J], 刘文义;卢德宏;王登峰;汤安;蒋业华;周荣5.P-Cu和RE变质处理对过共晶Al-25%Si合金组织的影响 [J], 陈洪波因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。