本文關(guān)鍵詞：微粒子噴丸對(duì)活塞裙材料摩擦學(xué)性能改善研究

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【摘要】：隨著全球能源問題和環(huán)境問題的日益突出,對(duì)內(nèi)燃機(jī)的性能要求越來越苛刻,如提高燃油經(jīng)濟(jì)性、機(jī)械效率、降低廢氣排等�；钊�-氣缸是內(nèi)燃機(jī)的關(guān)鍵摩擦副,運(yùn)行環(huán)境惡劣,易產(chǎn)生磨損甚至膠合,導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)失去正常工作能力�；钊共砍惺軅�(cè)向載荷,是內(nèi)燃機(jī)中最容易發(fā)生磨損或膠合的部件之一,改善其摩擦學(xué)性能將有效減小內(nèi)燃機(jī)燃油消耗、提高輸出動(dòng)力、減少有害氣體排放、延長(zhǎng)活塞組使用壽命。本文對(duì)兩種活塞裙材料分別進(jìn)行噴丸處理和噴錫鍍膜處理,通過測(cè)試表面粗糙度、表面硬度、硬化層、表面織構(gòu)和鍍膜層深度、表面組織狀態(tài),表征不同表面處理工藝下材料的表面改性層特性。模擬活塞接觸及潤(rùn)滑狀態(tài),在MM-200試驗(yàn)機(jī)上開展膠合試驗(yàn),觀測(cè)摩擦系數(shù)、膠合載荷、表面損傷形貌,研究不同表面處理工藝對(duì)材料摩擦學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：(1)微粒子噴丸可降低材料表面粗糙度,提高表面硬度,得到微凹坑織構(gòu),細(xì)化近表面組織；噴錫可在材料表面實(shí)現(xiàn)沉積形成氧化錫薄膜,降低表面粗糙度且可以維持表面原始織構(gòu)；不同噴丸工藝下表面改性層特性不同。(2)膠合試驗(yàn)表明,微粒子噴丸、噴錫和噴丸+噴錫復(fù)合處理都可改善摩擦性能,降低摩擦系數(shù),減輕磨損,提高抗膠合能力,且復(fù)合處理效果最好。其中微粒子噴丸工藝參數(shù)對(duì)摩擦學(xué)性能有較大的影響,對(duì)鋁合金材料,最佳微粒子噴丸工藝為Al-SP0.2,對(duì)球磨鑄鐵材料為Fe-SP0.6。(3)微粒子噴丸后,較低的粗糙度有利于改善潤(rùn)滑使摩擦系數(shù)減�。惠^高的表面硬度可提高表面強(qiáng)度,減輕磨損損傷,提高膠合載荷；淺凹坑織構(gòu)可影響材料表面潤(rùn)濕性、存儲(chǔ)潤(rùn)滑油及磨屑從而改善潤(rùn)滑環(huán)境,提高摩擦學(xué)性能；近表面細(xì)化組織可有效抑制表面裂紋的萌生及擴(kuò)展,減輕接觸面粘著磨損。
【關(guān)鍵詞】：活塞裙 微粒子噴丸 噴錫鍍膜 表面改性 摩擦學(xué)特性
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK405
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 研究背景及意義12
• 1.2 活塞-氣缸系統(tǒng)中減摩抗磨措施研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 活塞選材12-13
• 1.2.2 活塞組表面覆膜13-15
• 1.2.3 活塞表面織構(gòu)化15-16
• 1.3 現(xiàn)有表面處理工藝在減摩應(yīng)用上的問題及解決辦法16-17
• 1.3.1 表面覆膜存在的問題16
• 1.3.2 表面織構(gòu)化存在的問題16-17
• 1.4 研究課題的提出與意義17-18
• 1.5 技術(shù)路線18-19
• 第2章 微粒子噴丸與摩擦磨損試驗(yàn)設(shè)計(jì)19-30
• 2.1 試驗(yàn)材料19-20
• 2.2 活塞裙材料噴丸處理20-23
• 2.2.1 噴丸設(shè)備與丸粒20-21
• 2.2.2 材料的表面處理21-22
• 2.2.3 表面改性層的檢測(cè)與表征22-23
• 2.3 摩擦學(xué)性能測(cè)試23-30
• 2.3.1 試驗(yàn)設(shè)備23-24
• 2.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)24-28
• 2.3.3 摩擦學(xué)性能測(cè)試內(nèi)容28-30
• 第3章 活塞裙材料微粒子噴丸與噴錫處理30-61
• 3.1 鋁合金材料微粒子噴丸處理結(jié)果30-40
• 3.1.1 噴射參數(shù)對(duì)材料尺寸的影響30-31
• 3.1.2 噴射參數(shù)對(duì)粗糙度的影響31-35
• 3.1.3 噴射參數(shù)對(duì)表面性能的影響35-40
• 3.2 球墨鑄鐵材料微粒子噴丸處理結(jié)果40-49
• 3.2.1 噴射參數(shù)對(duì)材料尺寸的影響40-41
• 3.2.2 噴射參數(shù)對(duì)粗糙度的影響41-44
• 3.2.3 噴射參數(shù)對(duì)表面性能的影響44-49
• 3.3 活塞裙材料噴錫處理結(jié)果49-55
• 3.3.1 噴錫對(duì)材料粗糙度的影響50-52
• 3.3.2 噴錫材料表面性能52-55
• 3.4 微粒子噴丸處理結(jié)果分析與討論55-59
• 3.4.1 噴丸沖蝕原理56-58
• 3.4.2 材料改質(zhì)層的形成原理58-59
• 3.4.3 噴錫成膜原理59
• 3.5 本章小結(jié)59-61
• 第4章 活塞裙材料摩擦學(xué)性能測(cè)試61-94
• 4.1 膠合試驗(yàn)61-62
• 4.1.1 膠合參數(shù)與膠合判斷61-62
• 4.2 鋁合金材料摩擦學(xué)性能測(cè)試結(jié)果62-71
• 4.2.1 膠合試驗(yàn)配副及試驗(yàn)結(jié)果62-63
• 4.2.2 試驗(yàn)載荷與摩擦系數(shù)63-64
• 4.2.3 噴丸處理對(duì)摩擦系數(shù)的影響64-65
• 4.2.4 噴丸處理對(duì)膠合載荷的影響65-66
• 4.2.5 材料磨損面特性66-71
• 4.3 球墨鑄鐵材料摩擦學(xué)性能測(cè)試結(jié)果71-79
• 4.3.1 膠合配副及試驗(yàn)結(jié)果71-72
• 4.3.2 試驗(yàn)載荷與摩擦系數(shù)72-73
• 4.3.3 噴丸處理對(duì)摩擦系數(shù)的影響73-75
• 4.3.4 噴丸處理對(duì)膠合載荷的影響75
• 4.3.5 材料磨損面特性75-79
• 4.4 噴錫處理對(duì)活塞裙材料摩擦學(xué)性能的影響79-87
• 4.4.1 摩擦配副及膠合試驗(yàn)結(jié)果80-81
• 4.4.2 試驗(yàn)載荷與摩擦系數(shù)81-82
• 4.4.3 噴錫對(duì)摩擦系數(shù)的影響82-83
• 4.4.4 噴錫對(duì)膠合載荷的影響83
• 4.4.5 材料磨損面特性83-87
• 4.5 表面特性參數(shù)對(duì)膠合的影響87-92
• 4.5.1 膠合過程87-89
• 4.5.2 表面特性參數(shù)對(duì)膠合性能的影響89-92
• 4.6 本章小結(jié)92-94
• 結(jié)論94-95
• 致謝95-96
• 參考文獻(xiàn)96-100
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果100

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