離心鑄造發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的制備工藝及其切削性能研究.pdf

1、汽缸套是發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)核心部件，采用離心鑄造工藝制備缸套，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高。本文以離心鑄造汽缸套為研究對(duì)象，針對(duì)目前兩種不同材質(zhì)汽缸套所存在的問(wèn)題，分別進(jìn)行鋁合金缸套的離心鑄造工藝研究和灰鑄鐵缸套的切削性能研究。主要的工作內(nèi)容及成果如下:
　　1.采用離心鑄造的方法制備過(guò)共晶Al-18wt.％Si合金缸套。重點(diǎn)研究了其制備工藝，包括鋁合金的熔煉、離心鑄造工藝。探索了Al-18wt.％Si合金在不同離心轉(zhuǎn)速條件下顯微組織的變化

2、規(guī)律。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:
　　(1)隨著離心轉(zhuǎn)速的增大，外層的初生Si逐漸向內(nèi)層偏聚，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到1300rpm時(shí)，鑄件內(nèi)層開(kāi)始形成初生硅富集層;且轉(zhuǎn)速越大，運(yùn)動(dòng)的越劇烈，相互之間發(fā)生碰撞導(dǎo)致塊狀初生硅破碎，有助于初生硅的細(xì)化;當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到1600rpm時(shí)，鑄件內(nèi)層初生硅含量最高，其體積分?jǐn)?shù)達(dá)到32.47％，尺寸也最細(xì)小，平均尺寸在35μm左右。
　　(2)綜合考慮鑄件的鑄造性能和力學(xué)性能，離心轉(zhuǎn)速1300rpm、鑄型溫度300

3、℃、澆注溫度720℃為最佳的生產(chǎn)工藝參數(shù)，能夠獲得鑄造性能優(yōu)良、初生Si呈梯度分布的Al-18wt.％Si合金缸套，缸套內(nèi)表面硬度為118HB。
　　2.離心鑄造灰鑄鐵缸套的切削性能研究。對(duì)四組不同爐次的離心鑄造灰鑄鐵缸套進(jìn)行了切削性能測(cè)定，重點(diǎn)研究了灰鑄鐵組織中石墨以及珠光體基體對(duì)力學(xué)性能以及切削性能的影響。得出結(jié)論如下:
　　(1)本次實(shí)驗(yàn)條件下，離心鑄造灰鑄鐵缸套，采用硅鈣鋁合金孕育處理，離心轉(zhuǎn)速在1700rpm時(shí)，缸

4、套切削性能最好。
　　(2)珠光體基體對(duì)于灰鑄鐵切削性能的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是片間距的大小，片間距越大，切削加工性能越好;二是基體組織的均勻性，不均勻的片間距會(huì)加劇刀具磨損，均勻的組織形態(tài)有利于切削加工。
　　(3)灰鑄鐵中的石墨是有利于提高其切削性能的，一方面石墨的存在會(huì)降低基體的塑性變形抗力，另一方面石墨本身是一種良好的潤(rùn)滑劑，不僅能夠潤(rùn)滑而且能起到斷屑的作用。片狀A(yù)型石墨較枝晶點(diǎn)狀D型石墨更有利于刀具的斷屑，石