活塞是影響柴油發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)和使用壽命的關(guān)鍵零部件,其需要較高的高溫強(qiáng)度、良好的耐磨、耐腐蝕性以及較小的熱膨脹系數(shù)。當(dāng)前采用合金化、細(xì)晶強(qiáng)化和變質(zhì)處理等工藝來提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞合金的組織與性能,以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)工況要求,但隨著升功率提高,活塞合金為了適應(yīng)更嚴(yán)苛的工況條件需要更高的高溫強(qiáng)度和疲勞性能,以滿足高功率柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作需求,因此本文針對(duì)以上問題采用熱暴露處理工藝提高活塞合金的疲勞壽命,模擬活塞實(shí)際使用溫度條件下合金組織和性能的變化情況,為活塞使用提供可靠的理論依據(jù)和設(shè)計(jì)參數(shù)。本文以Al-12.5Si-4Cu-1Mg-2.6Ni新活塞合金為研究對(duì)象,分別研究了T6處理以及經(jīng)過T6+200℃、250℃、300℃、350℃、385℃和425℃熱暴露100h后該合金的高溫拉伸性能和硬度,選取T6、T6+350℃/100h和T6+425℃/100h熱暴露處理三種狀態(tài)在350℃,應(yīng)力50MPa,頻率80Hz和35Hz、正弦波加載下進(jìn)行高溫高周旋彎疲勞試驗(yàn)。通過Nicon300型光學(xué)顯微鏡、Tescan VEGA·ⅡXMU型掃描電子顯微鏡和JEM-2010透射電子顯微鏡分析活塞組織變化規(guī)律、疲勞... 

【文章來源】：西安工業(yè)大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

拉伸試樣尺寸圖

2.2.3 疲勞性能測(cè)試本文選用Al-Si-Cu-Mg活塞合金，在裙部取樣，如圖2.2箭頭所指部位，取φ8mm×60mm的試棒；采用 Rumul 高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行高溫高周旋彎疲勞實(shí)驗(yàn)，加工成疲勞試樣見圖2.3(a)和(b)，在此過程中，材料表面的粗糙度要求較高見圖中 2.3(a)所示；本實(shí)驗(yàn)采用的是高溫高周旋彎疲勞，疲勞實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：在實(shí)驗(yàn)溫度 350℃，加載應(yīng)力 50MPa，應(yīng)力比R=-1，加載頻率分別是 80Hz 和 35Hz

取φ8mm×60mm的試棒；采用 Rumul 高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行高溫高周旋彎疲勞實(shí)驗(yàn)，加工成疲勞試樣見圖2.3(a)和(b)，在此過程中，材料表面的粗糙度要求較高見圖中 2.3(a)所示；本實(shí)驗(yàn)采用的是高溫高周旋彎疲勞，疲勞實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：在實(shí)驗(yàn)溫度 350℃，加載應(yīng)力 50MPa，應(yīng)力比R=-1，加載頻率分別是 80Hz 和 35Hz，使用正弦波加載下進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。圖 2.2 活塞合金實(shí)體圖圖 2.3 疲勞試樣加工尺寸圖(a)疲勞試樣尺寸圖 (b)疲勞試樣實(shí)體圖2.2.4 宏觀斷口掃描分析通過 VeGA.ⅡXMU 掃描電子顯微鏡觀察對(duì)比不同熱暴露溫度下的宏觀斷口形貌特征，分析其斷裂特點(diǎn)，對(duì)疲勞源，擴(kuò)展區(qū)和瞬斷區(qū)進(jìn)行分析，以確定 Al-Si 活塞合金在高周疲勞加載條件下裂紋萌生和擴(kuò)展的特征

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]高強(qiáng)耐熱鋁合金的熱穩(wěn)定性與疲勞性能研究[D]. 盧致宇.西安工業(yè)大學(xué) 2011
[4]高功率柴油機(jī)活塞可靠性分析及試驗(yàn)研究[D]. 郭金寶.山東大學(xué) 2007
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本文編號(hào)：3307700