本文關(guān)鍵詞：鋁制內(nèi)燃機缸體內(nèi)壁鐵基涂層耐磨機理的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在汽車輕量化過程中,最常用的方法是使用輕合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵材料,其中鑄鐵發(fā)動機通常被鋁制發(fā)動機替代,但鋁制發(fā)動機缸體存在耐磨性差的問題。目前常用的解決方案是在鋁制內(nèi)燃機缸體內(nèi)壁噴涂鐵基涂層,本文主要對鋁制內(nèi)燃機缸體內(nèi)壁鐵基涂層的耐磨和減摩機制進行了研究。研究結(jié)果表明鐵基涂層的兩種減摩機制分別為孔隙儲油減摩機制和氧化物自潤滑減摩機制,對提高零部件的耐磨性的研究具有重要的意義。利用沈陽工業(yè)大學(xué)自主研制的DPT-5型電弧噴涂設(shè)備,選取合適的工藝參數(shù)制備了三種不同的涂層,基體選用的是灰鑄鐵,三種涂層材料分別是65Mn、08Mn2Si和4Cr13。利用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡,分析了三種涂層的微觀結(jié)構(gòu)。利用XRD衍射實驗對涂層表面進行定性的分析。結(jié)果表明:涂層表面都存在氧化物。利用Image J軟件對低倍數(shù)金相照片進行處理,得到了三種涂層的孔隙率和氧化物占比。通過涂層結(jié)合強度實驗,得出了三種涂層的結(jié)合強度。分析涂層中孔隙和氧化物的存在對涂層結(jié)合強度的影響,實驗結(jié)果表明:65Mn涂層的結(jié)合強度最大,為31.01MPa。隨著涂層中孔隙率和氧化物含量的減少,涂層的結(jié)合強度得到提高。通過硬度試驗,測得三種涂層和基體的顯微硬度,65Mn的硬度最大為421.4HV。利用高溫摩擦磨損實驗機,在干摩擦條件和浸油摩擦條件下,分別進行了摩擦磨損試驗,得到了三個涂層以及基體的摩擦系數(shù)。研究涂層中孔隙率和氧化物占比對涂層減摩耐磨性能的影響,并對涂層進行滲透試驗以及磨痕組織分析。實驗結(jié)果表明:干摩擦條件下的平均摩擦系數(shù)比浸油摩擦條件的大很多,說明涂層中的孔隙可以提高涂層的減摩性。涂層的減摩機制為孔隙儲油機制和涂層表面氧化物自潤滑機制。
【關(guān)鍵詞】：電弧噴涂 孔隙 氧化物 耐磨性 減摩機制
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景9-10
• 1.2 鋁制發(fā)動機內(nèi)壁表面改性的方法10-13
• 1.2.1 復(fù)合電鍍10
• 1.2.2 激光熔敷10
• 1.2.3 氣相沉積技術(shù)10-11
• 1.2.4 電弧噴涂11-13
• 1.3 汽車發(fā)動機缸體涂層發(fā)展前景及方向13-15
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點15-16
• 第2章 實驗設(shè)備、材料與方法16-23
• 2.1 實驗儀器及設(shè)備16-18
• 2.1.1 電弧噴涂設(shè)備16-17
• 2.1.2 顯微硬度實驗設(shè)備17
• 2.1.3 摩擦磨損實驗設(shè)備17-18
• 2.2 涂層材料的選擇18-19
• 2.2.1 Cr13型馬氏體不銹鋼18
• 2.2.2 高碳鋼與低合金鋼18-19
• 2.3 基體材料及表面預(yù)處理19-20
• 2.4 電弧噴涂工藝參數(shù)的選擇20-23
• 2.4.1 噴涂電壓和電流20-21
• 2.4.2 霧化空氣壓力21
• 2.4.3 噴涂距離以及噴槍的角度和速度21-23
• 第3章 鐵基涂層的組織分析23-36
• 3.1 08Mn2Si涂層組織分析23-25
• 3.2 65Mn涂層組織分析25-28
• 3.3 4Cr13涂層組織分析28-30
• 3.4 涂層的孔隙率和氧化物占比30-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第4章 涂層硬度及摩擦磨損試驗36-58
• 4.1 涂層硬度36-37
• 4.1.1 影響涂層硬度的因素36
• 4.1.2 硬度試驗36-37
• 4.2 涂層結(jié)合強度37-38
• 4.3 涂層的摩擦磨損試驗38-50
• 4.3.1 載荷 50N單平銷干摩擦 10min38-43
• 4.3.2 載荷 50N單凸銷浸油摩擦 2h43-45
• 4.3.3 載荷 200N單平銷浸油摩擦 2h45-48
• 4.3.4 載荷 200N單凸銷浸油摩擦 2h48-50
• 4.4 涂層孔隙結(jié)構(gòu)的儲油效果50-54
• 4.4.1 涂層孔隙的形成50-51
• 4.4.2 滲透試驗51-54
• 4.5 涂層的減摩機理54-57
• 4.5.1 干摩擦減摩機理54-55
• 4.5.2 浸油摩擦減摩機理55-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 第5章 結(jié)論58-59
• 參考文獻59-63
• 在學(xué)研究成果63-64
• 致謝64

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：鋁制內(nèi)燃機缸體內(nèi)壁鐵基涂層耐磨機理的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：448721