熱障陶瓷涂層材料對柴油機(jī)活塞的影響
本文選題:熱障涂層 切入點(diǎn):柴油機(jī)活塞 出處:《表面技術(shù)》2017年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:目的研究不同陶瓷材料對活塞溫度和熱應(yīng)力的影響。方法以氧化鎂-部分穩(wěn)定氧化鋯陶瓷(Mg-PSZ)和氧化釔-部分穩(wěn)定氧化鋯陶瓷(Y-PSZ)兩種材料為研究對象,在硅鋁合金活塞頂部分別噴涂Mg-PSZ和Y-PSZ等離子體,分析討論了兩種不同涂層材料對活塞溫度場和熱應(yīng)力場的影響,對比分析了有無陶瓷涂層活塞溫度場和熱應(yīng)力場的變化。結(jié)果和無涂層活塞相比,Mg-PSZ涂層活塞和Y-PSZ涂層活塞的表面溫度明顯升高,其表面最高溫度分別升高了50.49%和34.81%,但是對應(yīng)的基體最高溫度卻分別下降了28.49%和17.34%。同時(shí)還發(fā)現(xiàn),Mg-PSZ涂層活塞和Y-PSZ涂層活塞具有相同的溫度和熱應(yīng)力分布,并且其活塞基體和無涂層活塞也具有相同的溫度和熱應(yīng)力分布。結(jié)論 Mg-PSZ涂層活塞和Y-PSZ涂層活塞都會導(dǎo)致活塞表面溫度升高,應(yīng)力增大,但是Y-PSZ對基體溫度影響更大,Mg-PSZ對熱應(yīng)力影響更大。
[Abstract]:Objective to study the effect of different ceramic materials on the temperature and thermal stress of piston. Methods two kinds of materials, magnesium oxide partially stabilized zirconia ceramic Mg-PSZ and yttria-partially stabilized zirconia ceramic Y-PSZ, were studied. Mg-PSZ and Y-PSZ plasma were sprayed on the top of Si-Al alloy piston respectively. The effects of two kinds of coating materials on the temperature field and thermal stress field of the piston were analyzed and discussed. The changes of temperature field and thermal stress field of piston with or without ceramic coating were compared. The results showed that the surface temperature of Mg-PSZ coated piston and Y-PSZ coated piston was significantly higher than that of uncoated piston. The surface maximum temperature increased by 50.49% and 34.81 respectively, but the corresponding maximum temperature of the substrate decreased by 28.49% and 17.34.The same temperature and thermal stress distribution of the Mg-PSZ coated piston and Y-PSZ coated piston were also found. The temperature and thermal stress distribution of the piston substrate and uncoated piston are the same. Conclusion both the Mg-PSZ coated piston and Y-PSZ coated piston can cause the surface temperature to increase and the stress to increase. However, the effect of Y-PSZ on the temperature of the matrix is greater than that of Mg-PSZ on the thermal stress.
【作者單位】: 中北大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院;中國北方發(fā)動機(jī)研究所(天津);
【分類號】:TG174.453
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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本文編號:1629162
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