柴油机铝活塞镶铸铁耐磨圈结合层的缺陷分析

采用宏观观察、金相检验和能谱分析等方法分析了铝活塞镶铸铁耐磨圈结合层的缺陷原因并提出了相应的解决措施。结果表明,镶圈活塞结合层包含Al-Fe结合界面、扩散层、过渡层和渗铝层与活塞本体结合界面,缺陷主要表现为镶圈表面存在氧化物、气孔、渗铝不充分,Al-Fe结合区粘结层开裂,以及渗铝层与活塞本体结合界面存在氧化夹杂和渣、气孔等。缺陷类型与渗铝及活塞铸造工艺控制有密切关系。     

内燃机铝活塞镶耐磨圈铸造技术分析

活塞镶耐磨圈技术是提高铝活塞环槽耐磨性的有效途径，并得到了逐步应用和发展。铝活塞采用奥氏体铸铁耐磨圈技术强化后，环槽寿命可提高3～10倍左右。活塞铝合金基体与耐磨圈的粘结是在高温下通过原子扩散反应形成的冶金结合，结合层使耐磨镶圈与铝基体之间的结合区具有良好的导热性和足够的粘结强度，其工艺过程为：将表面经过一定预处理的铸铁耐磨圈放入一定温度和成分的铝合金液中进行渗铝，经渗铝处理的铸铁环能被铝合金基体良好浸润，并获得结合良好的铸铁／铝合金界面。然后取出放入活塞模具中浇铸获得镶铸耐磨圈的活塞毛坯。     

柴油机铝活塞耐磨奥氏体镶圈渗铝

经渗铝工艺处理的奥氏体铸铁镶圈铸入铝活塞中,可使其与活塞本体之间实现冶金结合,其结合层厚度为0.008～0.016mm,活塞经跑车试验,性能良好。     

铝基复合材料粘结质量超声C扫描检测技术

采用超声C扫描水浸聚焦技术检测Al2O3纤维增强铝基复合材料活塞镶环粘结质量。设计制作Al2O3纤维增强铝基复合材料活塞模拟对比试样,利用模拟对比试样研究镶环粘结质量超声C扫描检测工艺。结果表明,超声C扫描水浸聚焦技术可实现对Al2O3纤维增强铝基复合材料活塞镶环粘结质量缺陷的定性、定位、定量检测。     

基于Al-fine法的镶嵌圈渗铝质量影响因素分析

在铝合金活塞中镶嵌奥氏体铸铁圈是强化活塞环槽最好方法之一,能较大幅度地提高活塞使用寿命,但也给活塞制造增加了难度。从渗铝工艺着手,围绕如何增强铁铝间结合强度出发,就渗铝液的成分、铸铁耐磨圈表面质量、渗铝温度、渗铝时间以及操作工艺和方法等多方面进行分析试验研究,得到了比较合理的渗铝工艺参数,提高了渗铝质量,增强了铁铝间的结合强度,使活塞使用寿命较大幅度地延长。     

铸铁／铝合金复合镶铸活塞的研制

将预先加工的铸铁环清洗后置于特制的渗铝液中预渗铝，然后与铝合金复合镶铸，制成的铸铁／铝合金复合镶铸活塞的使用寿命为整体铸造铝硅合金活塞的２倍以上。在镶铸活塞的铸铁／铝合金界面上有明显的过渡层，界面结合良好，界面的抗拉强度达基体铝合金的７０％。本工艺也可用于其他铸铁／铝合金复合镶铸件的生产。     

铝活塞镶耐磨圈铸造缺陷分析

总结分析了铝活塞镶耐磨圈常见的铸造缺陷．并针对不同的缺陷形式提出了相应的解决措施。渗铝粘结层是耐磨圈在高温铝液中通过原子的扩散反应形成的冶金结合,并且为通过铸造方法所获得,产生缺陷的几率较大。在铸造形成渗铝层过程中,主要会出现氧化物缺陷、渗铝不充分、粘结层开裂三种形式的铸造缺陷。采用将耐磨圈从活塞上破坏剥离后观察和取样进行金相微观分析的方法,对渗铝层上的缺陷形式及其形成原因进行了分析和研究,并从生产工艺角度出发,分别给出了不同的解决方法。     

镶嵌活塞铁铝粘结层组织特征与渗铝工艺研究

从渗铝工艺和机理着手，对活塞铝合金本体与镶嵌的铸铁圈之间的粘结层组织结构进行分析研究．从微观结构上找出渗铝工艺对铁铝粘结层的组织结构影响。分析两者之间的内在联系，为镶嵌活塞的制造提供理论依据，从而达到提高制造镶嵌活塞质量的目的。     

低压铸造超大型高负荷船用铝活塞的工艺研究

在分析了STOCK TM410超大型高负荷船用铝活塞的结构和性能要求后,对低压铸造模具及工艺,特别是对镶铸耐磨镶圈和内冷油管过程采用特殊的工艺措施进行了研究.确定了合适的低压铸造工艺参数,保证了活塞性能要求.     

低铝低镍中锰奥氏体铸铁及生产工艺

通过选择低铝低镍中锰成分和采用硅铁-铝复合瞬时孕育工艺生产了奥氏体铸铁,其组织由A型石墨、奥氏体基体及数量小于15%、均匀分布的粒状碳化物组成.奥氏体铸铁的抗弯强度为383～393MPa,无磁性,高温下奥氏体不分解,可用于工作温度低于500℃的电气设备零件以及发动机活塞镶环和缸套.     

铸造活塞耐磨环粘接问题原因浅析

结合生产实际,分析验证耐磨环的前处理、渗铝液质量、浇注人员的操作方法对活塞耐磨环粘接质量的影响.验证结果显示,耐磨环前处理后,一方面要保证耐磨环的清洁,另一方面,需严格控制储存时间,防止耐磨环锈蚀;在生产过程中需合理控制渗铝液的使用时间,避免渗铝液中的铁含量及含气量过高而影响耐磨环的粘接品质;耐磨环在放入及取出渗铝液前,需将耐磨环运行区域的氧化皮刮开,以防止氧化皮粘附在其表面形成黑色氧化膜粘接缺陷;此外,提高浇注人员的技能,缩短耐磨环的转移时间,可有效避免二重合金的粘接缺陷品的出现.根据验证结果,将这些过程进行了标准化并严格执行,且定期对浇注人员进行技能培训及考核,有效地减少了铸造不良品,提高了活塞的铸造合格率.     

铝活塞金属型底冒口补缩工艺的研究与运用

由金属型重力铸造发展到低压铸造、挤压铸造,活塞的宏观组织和抗拉强度虽然得到很好改善,但不适用于内腔结构复杂、镶钢片(奥氏体铸铁圈)、内冷油道等高技术含量汽车发动机活塞,于是不得不在金属型重力铸造工艺上进行了一系列的改进,由最早的双侧冒口补缩工艺发展到单侧冒口补缩工艺;由活塞顶部向下的侧冒口补缩工艺发展到活塞顶部向上的顶冒口补缩机械下抽芯铸造工艺.经过这一系列的演变,活塞的宏观组织得到很大提高,但需要投入大量资金购置下抽芯铝活塞铸造机,模具制造难度也增加了许多,对顶部铸造成型的活塞不易保证尺寸精度.铝活塞金属型铸造底冒口补缩工艺就是为解决此类问题而产生的.     

纯铜深层渗铝工艺的研究

研究了纯渗铝工艺参数对渗铝层的厚度，含铝量及质量的影响。推荐一种渗铝速度快，时间简单，成本低的纯铜深层膏剂渗铝技术。     

铝活塞合金激光重熔组织与性能研究

通过对铝活塞合金表面进行激光重熔处理,使铝活塞合金表面的晶粒细化,增强铝活塞合金表面的综合性能.研究不同激光工艺参数对晶粒细化的影响,找出合适的激光工艺参数,并对激光重熔后铝活塞合金的组织与性能进行研究.     

铁铝含量对Fe-Cr-Ni合金渗铝涂层及其防结焦性能的影响

采用固体粉末包埋渗铝法,在Fe-Cr-Ni合金表面制备渗铝涂层,并研究了其因渗剂中铁铝含量的不同对Fe-Cr-Ni合金渗铝、氧化及结焦行为的影响。通过对各组渗铝以及渗铝并氧化后的试样表面及截面微观形貌、相组织进行研究,并结合结焦增重曲线发现,铁铝比例的增加能够促使合金表面形成平整致密的渗铝涂层,提高氧化膜的质量,但也会降低渗层的厚度,影响表面氧化膜的连续性。选用合适的铁铝含量可以获得较高质量的氧化铝涂层,进而达到防结焦效果。     

镶嵌铸铁圈预渗工艺及组织结构的对比研究

采用镀锌法、铝锌法、渗铝法三种预渗工艺来制备嵌入高镍奥氏体铸铁圈的大功率发动机的活塞,对比研究了该工艺条件下结合层的组织结构、强度等。结果表明,以上三种预渗处理对结合层的结合强度各有优势,且在实际生产中均可采用。     

简单/改性铝化物涂层的研究现状

航空发动机各部件高温结构材料在苛刻环境下服役时,会遭受严重的高温氧化和热腐蚀.在合金表面施加铝化物涂层后,高温下表面能够生成一层致密且生长缓慢的Al2O3氧化膜,从而隔绝腐蚀介质,以防止合金被快速氧化腐蚀.概述了铝化物涂层的优点,包括制备简单、成本低廉.重点综述了以Ni、Fe、Ti/TiAl为合金基体的铝化物涂层微观结构.涂层的微观结构主要由渗铝工艺、基材成分及后处理工艺等因素决定,渗铝工艺包括渗剂成分、渗铝温度和渗铝时间.在高温下渗铝,Al的活度较低,涂层主要以基体元素向外扩散形成外扩散型涂层为主;在低温下渗铝,Al的活度较高,涂层主要以Al向内扩散形成内扩散型涂层为主.还归纳了不同渗铝涂层在干燥空气和水蒸气环境中的高温氧化行为,阐述了水蒸气对铝化物涂层高温氧化行为的影响,比较了Ni-Al系和Fe-Al系涂层的抗高温氧化性能.同时介绍了Cr-Al、Si-Al和Pt-Al 3种改性铝化物涂层的研究进展,包括制备方法、微观结构及抗高温氧化和腐蚀性能.最后,展望并总结了高温防护涂层的发展趋势.     

铝活塞液态模锻常见缺陷分析

采用液态模锻工艺生产直径190系列的铝活塞,生产工艺与传统的金属型重力铸造相比有较大区别,其铸造废品形式和形成原因也大不相同。根据液态模锻的理论依据,结合具体生产实践,对铝活塞液态模锻工艺的铸造缺陷产生原因进行了试验研究和分析,并分别设计了相应的解决措施去消除缺陷,然后通过大批量生产和跟踪调查,对措施的有效性进行了改进、修正和评价,使铝活塞液态模锻工艺更加合理。综合多年的实践,在文中列举并分析了铝活塞液态模锻工艺生产过程中经常出现的铸造缺陷形式、成因和解决措施。     

高速柴油机铝活塞材料及热加工工艺的应用研究

在分析活塞使用工况及结构特点的基础上,确定了活塞本体及耐磨镶圈的材料,制定出熔炼工艺、变质工艺、镶圈工艺及时效处理工艺,保证了活塞的各项性能要求。     

钯改性铝化物涂层的工艺及组织

研究了用二氯二氨基钯为主盐电镀Ｐｄ及Ｐｄ－Ｎｉ合金的配合及工艺条件,再通过传统固渗铝方法制备高温合金Ｍ３８的防护涂层。研究了镀层状态、渗铝方式、渗铝活化剂、预扩散处理等工艺条件对钯改性铝化物涂层组织的影响,经ＸＲＤ,ＥＰＭＡ及金相观察,发现该涂层为固溶Ｎｉ的β－ＰｄＡｌ或固溶Ｐｄ的β－ＮｉＡｌ单相结构,随工艺改变,涂层中Ｐｄ,Ｎｉ含量不同。