缸套-活塞环微造型与微纳米颗粒复合填充技术研究

摘要

本文是在气缸套和活塞环的微造型基础上，通过加入微纳米碳化硅和蛇纹石组合粒子来探索气缸套和活塞环的摩擦学性能以及组合粒子的作用机理。
　　首先通过球磨法在不同复合方案下制备出微纳米碳化硅和蛇纹石的组合粒子，然后将其填充到微造型气缸套和活塞环中，最后检测不同的复合方案对气缸套和活塞环摩擦学性能的影响，并与填充单一微纳米颗粒和机械珩磨相比较，确定最佳的复合方案。试验后，采用扫描电镜对气缸套试样摩擦磨损前后的表面形貌进行观察并检测其表面成分，阐述了组合粒子协同作用的机理。
　　试验结果表明:当仅对微造型活塞环进行填充时，得出了复合时间为6h，复合颗粒的配比为1∶2为最佳的复合方案，此时摩擦系数约为0.09576，磨损量为8.3mg，抗粘着磨损时间为1943s，相比于单一微纳米颗粒填充和机械珩磨，其摩擦系数分别降低了5.1％和17.3％，磨损量分别降低了15.3％和52.8％，抗粘着磨损时间分别延长了21.1％和93.5％;当对微造型气缸套和活塞环进行填充时，得出了复合时间为6h，复合颗粒的配比为1∶1为最佳的复合方案，此时摩擦系数约为0.0886，磨损量为6.6mg，抗粘着磨损时间为3658s，相比于单一微纳米颗粒填充和机械珩磨，摩擦系数分别降低了3.6％和24.3％，磨损量分别降低了13.1％和62.5％，抗粘着磨损时间分别延长了24.8％和264.3％，且摩擦磨损后试样的表面明显光滑平整。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景

1．2 缸套—活塞环表面处理技术的分类

1．2．1 活塞环表面处理技术

1．2．2 气缸套表面处理技术

1．3 表面微造型技术的国内外研究现状

1．4 微造型技术在气缸套和活塞环上的应用

1．5 本文的主要研究工作

第2章 气缸套和活塞环微造型与微纳米颗粒复合填充技术

2．1 试验设备

2．1．1 数控铣床

2．1．2 激光打孔机

2．1．3 行星式球磨机

2．1．4 线切割机

2．2 试验材料

2．2．1 碳化硅微纳米颗粒

2．2．2 蛇纹石微纳米颗粒

2．3 试验方案

2．4 试验样品的制备

2．4．1 微造型气缸套与复合微纳米颗粒填充试样的制备

2．4．2 微造型活塞环与复合微纳米颗粒填充试样的制备

第3章 气缸套和活塞环复合填充试样的摩擦学性能分析

3．1 试验设备

3．1．1 摩擦磨损试验机

3．1．2 金相显微镜

3．1．3 扫描电镜

3．2 试验方法

3．2．1 试验观察量

3．2．2 试验方法

3．3 微造型活塞环复合填充试样的摩擦学性能分析

3．3．1 复合填充对摩擦系数影响

3．3．2 复合填充对抗磨损性能影响

3．3．3 复合填充对抗粘着性能影响

3．3．4 与单一耐磨减摩材料填充相比较

3．4 微造型气缸套和活塞环复合填充试样的摩擦学性能分析

3．4．1 复合填充对摩擦系数影响

3．4．2 复合填充对抗磨损性能影响

3．4．3 复合填充对抗粘着性能影响

3．4．4 与单一耐磨减摩材料填充相比较

3．5 本章结论

第4章 气缸套和活塞环复合填充处理的抗磨减摩机理分析

4．1 摩擦磨损后表面形貌及成分分析

4．2 抗磨减摩机理分析

第5章 结论与展望

5．1 本文结论

5．2 本文展望

参考文献

致谢

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