高強(qiáng)化柴油機(jī)合金鑄鐵缸套摩擦磨損性能研究.pdf

1、缸套-活塞環(huán)是內(nèi)燃機(jī)核心摩擦副，在當(dāng)前節(jié)能與環(huán)保要求日益嚴(yán)苛的背景下，發(fā)動(dòng)機(jī)的爆發(fā)壓力和轉(zhuǎn)速不斷提高，缸套與活塞環(huán)摩擦副所承受的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷隨之大幅度提高，摩擦磨損問(wèn)題成為高強(qiáng)化柴油機(jī)壽命、可靠性及經(jīng)濟(jì)性的瓶頸問(wèn)題，需要開(kāi)展高強(qiáng)化條件下缸套、活塞環(huán)摩擦磨損規(guī)律及機(jī)制研究。本文研究了合金鑄鐵缸套與三種表面改性活塞環(huán)（PVD氮化鉻活塞環(huán)、噴鉬活塞環(huán)、CKS活塞環(huán)）配對(duì)副在不同工況參數(shù)下的摩擦磨損性能和抗黏著性能，得到結(jié)論如下:
　

2、　 (1)隨著載荷升高，各配對(duì)副摩擦系數(shù)均呈先下降后上升趨勢(shì)，磨損量先緩慢增加后急劇增加，一定載荷后趨于穩(wěn)定;隨溫度升高，均呈下降趨勢(shì)，但幅度很小?？估讜r(shí)間隨載荷和溫度升高，先急劇下降后趨于穩(wěn)定。摩擦系數(shù)和磨損量由大到小均為:鑄鐵-噴鉬＞鑄鐵-CKS＞鑄鐵-氮化鉻?？估讜r(shí)間由長(zhǎng)到短為:鑄鐵-噴鉬＞鑄鐵-CKS＞鑄鐵-氮化鉻。
　　 (2)鑄鐵-氮化鉻配對(duì)副、鑄鐵-CKS配對(duì)副氣缸套的磨損機(jī)理相似，先在接觸區(qū)域發(fā)生塑性變形，

3、直至形成穩(wěn)定接觸狀態(tài)，微凸體經(jīng)擠壓塑性變形后，形成的接觸表面在反復(fù)的接觸應(yīng)力下發(fā)生疲勞脫落。鑄鐵-噴鉬配對(duì)副的磨損機(jī)理為先在接觸表面產(chǎn)生轉(zhuǎn)移粒子，加工硬化后在表面犁耕出犁溝和裂紋，同時(shí)鑲嵌進(jìn)磨損表面的粒子與基體黏著，撕裂后使表面形成犁溝。各配對(duì)副拉缸機(jī)理為:停止供油后，油膜不斷消耗，當(dāng)邊界膜消耗大于生成時(shí)，局部產(chǎn)生黏著點(diǎn)，迅速擴(kuò)大至整個(gè)接觸界面。
　　 (3)在正常磨損時(shí)，鑄鐵-氮化鉻、的摩擦系數(shù)和磨損量均很小，在貧油狀態(tài)下，鑄