论文部分内容阅读
4DA1型发动机是JAC公司拟投入生产的新型发动机。本文以该发动机缸体铸件作为研究对象,对其主要加工面的表面硬度和关键部位的本体强度状态进行了分析,研究了含硅量和Cr、Sn等低合金化元素的含量对缸体金相组织和机械性能的影响规律。 具有典型成分的缸体各部位的硬度分布都比较均匀,表面硬度△HBmax<10HB,易于进行机械加工,本体抗拉强度>200MPa。并且高的合金元素的加入量,会使得铸件的硬度和抗拉强度值得到提高。 高的含Si量会使铸件组织中的石墨变粗,硬度和强度下降,而对石墨形态、珠光体和碳化物数量影响不明显。搭子等部位的石墨长度增加在50～100μm之间。低硅缸体的表面硬度在194～217HB之间,高硅缸体表面硬度在190～201HB之间。此外经解剖检测,缸筒横截面硬度值都比较均匀。 相对于单纯加Cr,采用Cr+Sn的合金加入方式可以明显提高铸件的布氏硬度值和组织中的珠光体量,但对于提高珠光体的片间距等级和减少渗碳体量则效果不明显。含锡量由0.069%上升至0.091%时,Sn在细化珠光体方面并没有明显效果,且铸件各部位的表面硬度上升幅度在2～20HB之间,抗拉强度上升幅度5～21MPa之间。 选用Cr+Sn的合金化方式,含Cr量由0.245%增加到0.390%并不能增加珠光体数量和片间距的等级,而可使铸件各部位的硬度和抗拉强度总体呈上升趋势,并且不论是表面硬度还是断面硬度值上升都比较均匀,上升幅度在10～25HB之间。铸件抗拉强度值上升幅度很大。一般上升20～30MPa,特别是底座上升幅度达到了53MPa。低铬缸体σ_b>220MPa,中铬缸体σ_b>230MPa,高铬缸体σ_b>255MPa。 综合考虑铸件加工性能和本体强度等要求,该缸体应以C=3.2～3.4%,Si=1.8～2.0%,Mn=0.7～0.9%,S=0.06～0.15%,P<0.06%,Cr=0.2～0.3%,Sn=0.05～0.10%为宜。