發(fā)布時(shí)間：2020-02-04 07:26

【摘要】：目的研究鑄鐵缸套表面石墨含量對(duì)抗拉缸性能的影響規(guī)律。方法基于貧油試驗(yàn)方法,對(duì)鑄鐵缸套表面石墨含量分別為0.18%、1.27%、2.13%、3.92%、4.66%、5.88%的鑄鐵缸套進(jìn)行抗拉缸試驗(yàn)。試驗(yàn)過程記錄抗拉缸時(shí)間,使用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察缸套的表面形貌并分析成分。結(jié)果鑄鐵缸套表面露出石墨,可以有效延長(zhǎng)其抗拉缸時(shí)間。隨著表面石墨含量的增加,抗拉缸時(shí)間呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。當(dāng)表面石墨含量達(dá)到4.66%時(shí),抗拉缸時(shí)間為8 h,為表面無石墨缸套的9.6倍。結(jié)論鑄鐵缸套表面露出的石墨起到儲(chǔ)油和固體潤(rùn)滑劑的作用,可以顯著改善配對(duì)副的抗黏著性能;另一方面石墨作為軟質(zhì)相,含量過高時(shí),缸套整體承載能力反而減弱,容易發(fā)生拉缸。
【圖文】：

相，貧油狀態(tài)下其對(duì)配對(duì)副抗拉缸性能起到至關(guān)重要的作用。拉缸是發(fā)生在缸套表面的摩擦學(xué)行為，表面石墨含量是影響拉缸性能的重要因素，而針對(duì)表面石墨含量對(duì)抗拉缸性能的研究卻較少。本文選用的鑄鐵缸套石墨含量為6.13%，通過機(jī)械拋光使表面石墨含量不同，與CuSn-Cr復(fù)合鍍層活塞環(huán)配副，對(duì)比表面石墨含量不同缸套所屬配對(duì)副的抗拉缸性能，分析石墨對(duì)改善缸套-活塞環(huán)配對(duì)副抗黏著性能的影響機(jī)理。1試驗(yàn)1.1設(shè)備采用對(duì)置往復(fù)式缸套-活塞環(huán)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，基于貧油試驗(yàn)方法[18]，進(jìn)行抗拉缸試驗(yàn)。試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。試驗(yàn)過程中，活塞環(huán)試樣固定在夾具中，保持不動(dòng)，缸套試樣由曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑塊做往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，潤(rùn)滑油通過蠕動(dòng)泵定量供給到活塞環(huán)與缸套之間的摩擦界面。1.2材料CuSn-Cr多鍍層活塞環(huán)外徑300mm，環(huán)高5mm，沿圓周方向等分40份，使用電火花切割機(jī)切割成活圖1試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)Fig.1Thestructureoftestingmachine塞環(huán)試樣，截面形貌如圖2所示。鑄鐵缸套內(nèi)徑300mm，壁厚8mm，沿圓周方向等分為40份，切割成長(zhǎng)度為42mm的試樣。機(jī)械拋光前后，鑄鐵缸套表面形貌圖如圖3所示。未經(jīng)機(jī)械拋光的鑄鐵缸套（1#缸套）表面因加工工藝導(dǎo)致球狀石墨被金屬覆蓋，通過機(jī)械拋光的方法（為保證試驗(yàn)過程缸套與活塞環(huán)的匹配，所采用的拋光方法為：在活塞環(huán)表面包裹砂紙，通過往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)拋光），將鑄鐵缸套表面的覆蓋層打磨掉，控制機(jī)械拋光的程度，改變缸套表面露出球狀石墨的含量，1#—6#鑄鐵缸套表面的石墨含量分別為0.18%、1.27%、2.13%、3.92%、4.66%和5.88%。圖2活塞環(huán)截面形貌Fig.2Thesectionmorphologyofpistonring試驗(yàn)使用的潤(rùn)滑油型號(hào)為CD40，其主要成分（以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）為：0.021%Zn，0.0206%Ca

嘁治鍪狴鄐愿納聘?套-活塞環(huán)配對(duì)副抗黏著性能的影響機(jī)理。1試驗(yàn)1.1設(shè)備采用對(duì)置往復(fù)式缸套-活塞環(huán)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，基于貧油試驗(yàn)方法[18]，進(jìn)行抗拉缸試驗(yàn)。試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。試驗(yàn)過程中，活塞環(huán)試樣固定在夾具中，保持不動(dòng)，缸套試樣由曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑塊做往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，潤(rùn)滑油通過蠕動(dòng)泵定量供給到活塞環(huán)與缸套之間的摩擦界面。1.2材料CuSn-Cr多鍍層活塞環(huán)外徑300mm，環(huán)高5mm，沿圓周方向等分40份，使用電火花切割機(jī)切割成活圖1試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)Fig.1Thestructureoftestingmachine塞環(huán)試樣，截面形貌如圖2所示。鑄鐵缸套內(nèi)徑300mm，壁厚8mm，沿圓周方向等分為40份，切割成長(zhǎng)度為42mm的試樣。機(jī)械拋光前后，鑄鐵缸套表面形貌圖如圖3所示。未經(jīng)機(jī)械拋光的鑄鐵缸套（1#缸套）表面因加工工藝導(dǎo)致球狀石墨被金屬覆蓋，通過機(jī)械拋光的方法（為保證試驗(yàn)過程缸套與活塞環(huán)的匹配，所采用的拋光方法為：在活塞環(huán)表面包裹砂紙，通過往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)拋光），將鑄鐵缸套表面的覆蓋層打磨掉，控制機(jī)械拋光的程度，改變缸套表面露出球狀石墨的含量，1#—6#鑄鐵缸套表面的石墨含量分別為0.18%、1.27%、2.13%、3.92%、4.66%和5.88%。圖2活塞環(huán)截面形貌Fig.2Thesectionmorphologyofpistonring試驗(yàn)使用的潤(rùn)滑油型號(hào)為CD40，其主要成分（以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）為：0.021%Zn，0.0206%Ca，0.0091%P，Cu和Na少量。1.3條件抗拉缸性能試驗(yàn)由低載磨合、高載磨合和貧油拉缸階段等三部分組成，表1為抗拉缸性能試驗(yàn)條件。

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