離心鑄造發(fā)動機缸套的制備工藝及其切削性能研究.pdf

1、汽缸套是發(fā)動機的一個核心部件，采用離心鑄造工藝制備缸套，生產設備簡單，生產效率高。本文以離心鑄造汽缸套為研究對象，針對目前兩種不同材質汽缸套所存在的問題，分別進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。主要的工作內容及成果如下:
　　1.采用離心鑄造的方法制備過共晶Al-18wt.％Si合金缸套。重點研究了其制備工藝，包括鋁合金的熔煉、離心鑄造工藝。探索了Al-18wt.％Si合金在不同離心轉速條件下顯微組織的變化

2、規(guī)律。相關實驗結論如下:
　　(1)隨著離心轉速的增大，外層的初生Si逐漸向內層偏聚，當轉速達到1300rpm時，鑄件內層開始形成初生硅富集層;且轉速越大，運動的越劇烈，相互之間發(fā)生碰撞導致塊狀初生硅破碎，有助于初生硅的細化;當轉速達到1600rpm時，鑄件內層初生硅含量最高，其體積分數達到32.47％，尺寸也最細小，平均尺寸在35μm左右。
　　(2)綜合考慮鑄件的鑄造性能和力學性能，離心轉速1300rpm、鑄型溫度300

3、℃、澆注溫度720℃為最佳的生產工藝參數，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，缸套內表面硬度為118HB。
　　2.離心鑄造灰鑄鐵缸套的切削性能研究。對四組不同爐次的離心鑄造灰鑄鐵缸套進行了切削性能測定，重點研究了灰鑄鐵組織中石墨以及珠光體基體對力學性能以及切削性能的影響。得出結論如下:
　　(1)本次實驗條件下，離心鑄造灰鑄鐵缸套，采用硅鈣鋁合金孕育處理，離心轉速在1700rpm時，缸

4、套切削性能最好。
　　(2)珠光體基體對于灰鑄鐵切削性能的影響主要體現在兩個方面: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滑劑，不僅能夠潤滑而且能起到斷屑的作用。片狀A型石墨較枝晶點狀D型石墨更有利于刀具的斷屑，石