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减少轿车发动机缸体磨损量的途径 口 朱嘉溶 中图分类号：TG143；TG58 文献标识码 ：B 文章编号：1000—4998(2003)02—0041一o3 灰铸 铁 由于具 有 良好 的铸 造 性 能 、切削 性能 和 机 磷 共 晶 的熔点 ；~3953oC，较铸 铁 熔点低 ，所 以在凝 械 性能 ，而被 广泛 用 于轿车 发动 机缸体 。 固时均 沿 晶界 呈连 续或 网状 分 布 ，这 将 有 利于 裂纹 沿 本 文 以灰铸 铁 缸体 为 研究对 象 ，分 析影 响磨 损 的 晶界 伸长 和扩展 ，从而 造成磨 屑 的迅 速脱 落 。然而 由于 因素 ，并 提 出减少 磨损 的工 艺途 径 。 磷化 物 的硬 度高 ，在特 定 的场合 又被 用作抗 磨质 点 ，在 这种 工况下 ，必须 提高 铸铁 基体 组织 的强 度 ，延缓 裂纹 Ⅱ 铸铁的基本组织对磨损量的影响 的伸 长 ，改善磷 共 晶的分 布 ，防止裂 纹扩 展。 磨损 理 论认 为 ：当有 微 凸体 通 过缸 体 的表 面作 相 (3)基体组织 中珠光体 的 占有程度和 弥散度 铁 对 滑动 时 ，表 层下 因原子排 列 的错乱 而形成 位错 ，铁素 素 体 和珠 光体 组 成 了灰铸 铁 的基 体 。铁 素体具 有 优 良 体 内的杂 质 等会 产 生 颗粒 ，基 体 面 分离 或颗 粒 自身 的 的 塑 性 和 韧 性 (6=30％ ～50％ 、 =1960～2940kJ／ 破 裂而形 成 空穴 ，在 相对滑 动过 程 中 ，对应表 面 的一个 In：)，但 强 度低 (or-=350～400MPa)。珠 光体 的强 度 比 个 微 凸体 相继通 过接 触 面 ，引起 循环 应力 和应 变 ，当此 铁 素体 高 (or-=500～1400MPa)，但 塑性 和韧 性 比铁 素 值超过某 一 界 限时 ，使空穴 伸 长到极 限长 度 ，产 生早期 体 差 (6=0．6％ ～15％ 、 k=196～392kJ／m )。 裂纹形 成核 。在 以后 不断 的相对 滑 动中 ，裂纹继续伸长 材料 的磨 损量 与表层 下 的最 大应力 处距表 层 的距 扩展 ，直至 与邻 近 的裂纹 连接形 成磨 屑而 脱落 。 离 有关 ，而铁 素体 的塑性 大于珠 光 体 ，其 磨屑 片厚度 将 基 于上 述 理论 ，以下分 别叙 述 灰铸 铁基 本 组织 中 大于珠 光体 的磨屑 片厚度 。不 仅如 此 ，珠 光体是 由铁 素 石 墨 的形状 、大小和 分 布 ；夹杂 物 的种 类及 其 分 布 ；基 体 和 渗碳 体 片状 交替排 列而成 ，它不 象铁素 体是 单 一 体组 织 中的珠 光 体量 与 弥散度 ；单 位 面积 内的共 晶 团 的相 ，因此 ，形成 的早期 裂 纹在 珠 光 体 中难 扩展 。所 以 数对缸 体 磨损 的影 响 。 增 加 珠 光 体 的含量 。有 利 于 减 少 磨 损 ，在 汽 缸 类 铸铁 (1)石 墨 的形状 、大小及 其分 布 铸 铁 中石 墨 的强 中 ，要求 珠光 体含量 ：1~E95％ 以上 。 度 非常 低 ，其 抗 压强 度 or仅 为20MPa，远 远 低 于铸 铁 组 成 珠 光 体 之 一 的渗 碳 体 ，是 一 种 脆 性 相 ，其 基 体 组 织 的强 度 (奥 氏体 的 or-=400～800MPa、铁 素 or-=30～50MPa，完 全 没有 塑 性 和韧 性 。为 了克 服这 一 体 的 or=350～400MPa)。所 以 ，石 墨 在 铸 铁 中 的存 缺 陷 ，必须 提高珠 光体 的弥散 度 ，使 片层减 薄 。在汽 缸 在 ，其 作 用相 当于铸 铁 中的先 天性 空穴 。而灰铸 铁 中石