化学镀镍技术用于提高进口发动机气缸耐磨性的探讨

化学镀镍技术用于提高进口发动机气缸耐磨性的探讨 化学镀镍技术用于提高进口发动机气缸耐 磨性的探讨 化学镀镍技术用提高进 u,7-I~' - T-气缸耐磨性的探讨化学镀镍技术用提高进气缸耐磨性的探讨 堕垦(黑龙江交通高等专科学校啥尔滨t5? 堑煎叁哈尔滨工程大学lSOOOt) 张毅(黑龙江交通高等专科学校哈尔滨l~mo) 摘要:车文扼要地开绍了化学镀镍技术的特点.针对发动机实际工况,进行快速模拟磨损对比试验,建立T 材料的磨损规律数学模型,井绘制了负荷——速度——磨损量三维衄面图对化学镀镍磷台盒的耐磨性进行较全 强机,讥美键词:兰兰蔓量王里塑堕丝』"骨i AnApproachtotheWear—resistanceImprovement ofEngineCylinderbyChemicalPlatingNickel SunJianmJn(Hei~ng/Jaagcmmlcalj.HCollege) YangQingrnei(Ha山nErIgj.哪Universit~") 2hangYi(HeihmgliangCorr~fi. cationCollege) Abt~rm't:lrIthispaper,thed~racter0fche~calplatingnickeltedmologyisimmduced.Th,~,g h6ewear嗍n,then~hema6ca1. modelwearrulesforthen:ater;alisestablished,thecurvedsurfaces(1憾d一一wcapacity)"ttfl~Dgdr舯Afterc~nplete evaluationtOtheW~li"一s商a眦or"then,zr~r;al,thefeaslbil蹄or"hardeningelecylinderbychemical日曲gnickeltq盯Js印m龇抽ed briefly K日m:CllmlicalelatingNickd(Wear—d醴眦 在进口汽车中,大部分汽油发动机是整体式缸 体.随着使用时间的延长,其中很多已进入了维修 期,对于发达国家,这种发动机磨损超限后,采用更 换中节自办法或报废处理;而在我国,一般是采用镶 亩蔓铸铁(或台金铸铁)缸套的办法,恢复其使用寿 命,但效果很差,均不超过十万公里. 对于高性能发动机,缸套材料和表面加工 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 都 已得到改进,寻求表面强化以大幅度提高缸套表面滑 动特性的研究变得十分活跃.气缸套的表面强化处理 工艺有:氮化,磷化,镀铬,热喷涂,化学镀镍,复 合镀以及表面激光强化等新工艺,使工作表面的性能 有了较大提高…. 1化学镀镍技术特点 化学镀镍技术的发展历史较长,在镀液稳定的情 况下获得完善的镍磷合金镀层是1944年美国 ABrenner和G.Pdddell研制的_2.从那以后化学镀镍 的发展才真正进A一个新阶段:午多国家都对这一新 型镀镍方法进行了大量的研究工作,但直到50年代后 期,才应用于工业.在我国,化学镀镍工艺也一直受到 科研人员的重视,尤其是近f年,其发展尤为迅速. 化学镀镍磷合金层性能优越,其工艺原理是:不需 外加电流,利用还原剂在零件表面上发生催化反应,获 得镀层的方法具有操作方便,工艺简单,镀屡均匀, 2000年第4期 在活化的非金属零件表面上直接施镀的优点.镀态 下,镍磷镀层的硬度就很高,耐磨性好经过热处理 后,其镀层的组织结构和性能均得以改变,其硬度和耐 磨性以及与基体材料的结合强度均能明显提高此 外,化学镀镍磷合金层还具有较高的化学稳定性,抗蚀 性;孔隙率低,有光亮的外观;镀后不用加工等特点. 2耐磨性对比试验 由于TOYOTA12R发动机适用范围广,有一定的 代表性,因此选用它作为本次研究的具体对象. (1)试验条件 1)试件:由于我国发动机普遍采用高磷铸铁材 质制造,因此以高磷铸铁缸套作为对比材质和基本参 照件.化学镀镍试件基材选用A3钢(施镀工艺参数 略) 2)磨轮:选用45号钢,外圆面镀铬,以保证与 镀铬活塞环材质相同 3)摩擦磨损试验机:由于率次试验的速度范围 较宽,在Mm00试验机上无法进行,所以自行 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 磨损试验机.其特点为转速高,且在全部转速范围内 无共振现象,并可无级调速. 4)润滑方式:选用8号机油,人工间歇润滑, 以保证磨损表面无粘着现象为原则. 5)其它仪器:AEL一200电子分析天平(精度 17 7Z , *****名4龇酌 0.hng)转速表(量程60,24000r/min)一 (2)试验设计 选择试验方法是科学研究过程中的关键问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,尤 其对于多因素多水平的试验,这一点更为重要.本试 验采用回归旋转设计,即可克服正交设计的缺点.又 可减少试验次数: 影响发动机气缸磨损的主要原因是负荷,速度, 温度等工况,其中负荷和速度工况在很大程度上影响 到缸孔内表面的应力状态,对气缸磨损的影响严重. 因此,确定活塞相对于缸壁的运动速度以及缸壁所受 到的侧压力为试验因素,磨损量(失重量)作为耐磨 性指标. 根据发动机气缸的磨损规律,试验参数范围选定 在作功行程时,气缸内上止点下1,8Iron内的负荷和 速度工况.使强化镀层的耐磨性试验更接近于发动机 工作的实际情况=根据TOYOTA12R发动机结构及工 作陛能的分析与计算,得到活塞环相对于缸壁的运动 速度范围为5.6,14.9~w's,第一道活塞环与缸壁之间 的压力范围为5.3,8.6MPa. 在试验过程中,加力方式采用杠杆加力法,如图 i所示.根据二次回归旋转设计因素编码表.制定 试验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 . 】厝轮2试件3旋紧螺钉 4加力杠杆5台架6砝码 图1试验台架示意图 3试验结果与分析 按试验方案进行每次试验的试件经清洗,烘干 后,均进行三次称重,得到各个水平下的磨损失重 量. 通过计算机回归处理,建立磨损量随负荷和速度 变化的二次回归数学模型如下: 高磷铸铁Y:42.62+22.19Xl+125xz+4.19X】 一 1.7X.x^+027X 化学镀镍Y:2.15+0.96Xl+036+052X【 +0.32X1x2+0.07瑶 (1)相对耐磨性对比分析 计算数据选用每种材质试验中的重复试验数据, 18 经平均处理后,得到相对耐磨性系数(标样取高磷铸 铁材质),如图2所示 蓦抽 15 嚣1. s . 空舟磷锌铁化学镀镶 幽2相对耐厝性比较 可见,化学镀镍磷合金与高磷铸铁的耐磨性差异 较大,化学镀镍的耐磨性极高,明显优于高磷铸铁材 质. (2)试验材料磨损规律分析 根据数学模型,依靠计算机绘制负荷一速度一磨 损量曲面图(P—V—G图),见图3,4. 图3商礴博铁P—V—G删4化学镀镍P—V—G 1)高磷铸铁 由图3可知,高磷铸铁与镀铬层配副,在气缸上 止点处,作功行程时,在负荷与相对速度两种工况条 件下,该材料的磨损量曲面呈平面形式,随负荷的变 化程度大约是随速度变化程度的二倍.也就是说负荷 对该材质磨损量的影响是明显的.速度使磨损量的变 化始终保持直线上升,而速度二次项的影响不重要. 从三维图的走向趋势来看,高磷铸铁在试验范围 内的摩擦特性是比较理想的,即在发动机对应的负荷 和速度工作区域内,其磨损量不大.尤其是磨损量变 化平稳,这样就会保证气缸内壁不易产生局部的严重 磨损.但其整体磨损量还是较大的,这不可避免地造 成缸套整体耐磨性不理想. 2)化学镀镍 在试验条件下,化学镀镍材料与镀铬材料配副的 摩擦磨损规律如图4所示.速度对磨损量的影响非常 小,大致保持恒定水平, 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 该摩擦副匹配得相当 好.负荷对磨损量的作用则相对较大,随着负荷的增 加.磨损量也只是缓缓上升. 《润滑与密封》