无铅汽油发动机合金排气阀座圈的设计及研制

论文摘要

发动机的排气阀座工作条件十分恶劣。工作温度一般高达300～700℃,同时燃烧废气具有强腐蚀性。燃料改用无铅汽油以后,阀座部分必须用特种材料制造的镶圈来补强,这种镶圈就是通常所谓的阀座圈。本文采用正交试验方法制备了适用于无铅汽油发动机的排气阀座圈。在分解氨气氛烧结条件下,烧结温度1110℃,烧结时间3.5 小时;压坯密度不低于6.8g/cm3;烧结件的压溃强度不低于450MPa。正交试验结果表明,预混粉末成分为（%）:Fe-0.40Mo-0.2Co-0.8Ni-0.4Cu-2.4C 时,阀座圈材料的室温硬度达到最大值97.3HRB。此时的压溃强度值为572.0MPa,密度6.65g/cm3。组织观察表明,碳含量较低的试样中主要是硬度不高的铁素体以及少量的珠光体;而碳含量较高的试样中则主要是珠光体以及各种合金碳化物。对预合金样的台架试验试验表明,阀座圈在试验过程中未出现异常现象,拆机后检测磨损正常,通过了可靠性试验。现已批量生产,获得了显著的经济效益。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究的意义
• 1.2 本课题研究的目标及内容
• 1.3 本课题研究思路
• 第二章 文献综述
• 2.1 粉末冶金发展概况
• 2.1.1 粉末冶金的发展动向
• 2.1.2 现代粉末冶金发展的战略意义
• 2.2 粉末冶金阀座圈的研究现状
• 2.2.1 阀座圈材料的失效形式及其影响因素
• 2.2.2 对阀座圈材料提出的技术要求
• 2.2.3 已开发的粉末冶金阀座圈合金
• 第三章 设计概论
• 3.1 材料设计
• 3.1.1 材料设计的组成
• 3.1.2 材料设计的方法
• 3.1.3 模型的设计
• 3.2 工艺设计
• 3.2.1 压制过程的基本规律
• 3.2.2 烧结理论
• 3.3 模具设计
• 3.3.1 粉末冶金模具设计的基本原则
• 3.3.2 阀座圈压模零件尺寸的计算
• 第四章 试验材料及方法
• 4.1 合金阀座圈的制备
• 4.2 试验方法
• 4.2.1 阀座圈的制作工艺
• 4.2.2 粉末性能的测定
• 4.2.3 阀座材料物理力学性能的测定
• 4.2.4 组织观察与照相
• 4.3 试验设备
• 第五章 实验结果
• 5.1 阀座圈材料成分的选择
• 5.2 物理及力学性能测试结果
• 5.2.1 密度及孔隙率
• 5.2.2 压溃强度
• 5.2.3 磨损试验结果
• 5.2.4 热疲劳试验结果
• 5.3 组织观察
• 第六章 分析讨论
• 6.1 合金元素对材料组织和性能的影响
• 6.1.1 添加合金元素应注意的问题
• 6.1.2 合金元素的选择
• 6.2 孔隙对性能的影响
• 6.2.1 孔隙度对材料机械性能的影响
• 6.2.2 孔隙度对材料磨损特性的影响
• 6.3 阀座圈磨损性能的研究
• 6.3.1 组织对阀座圈耐磨性能的影响
• 6.3.2 硬度对耐磨性能的影响
• 6.3.3 成分对耐磨性能的影响
• 6.4 合金化阀座圈的成本分析
• 第七章应用实验
• 7.1 结果及分析
• 7.2 台架及装车试验
• 第八章 结论
• 参考文献
• 附件
• 摘要
• abstract
• 致谢
• 导师及作者简介