汽车发动机活塞销的表面改性及摩擦学特性研究

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1、上海大学硕士论文：通_I=fJ汽车发动机活采镀1的表【li_『L女性及岸拣。，叫计}tiJI宄摘要为了提高汽车发动机活塞销的抗摩擦磨损性能，本文以活塞销材料16Mn钢为对象，采用在离子渗氮的基础之上进行复合渗硫技术，在活塞销表面制备层硫化物层以降低摩擦系数、提高其抗摩擦磨损性能。，运用了金相显微技术、显微硬度技术、扫描电子显微技术(SEM)、能谱分析技术(EDAX)，粗糙度}则试技术以及万用功能显微镜测尺寸技术，研究在不同温度下离子渗氮、离子氮碳共渗的渗层组织形貌及表面硬度梯度；分析了温度、气氛等参数对离

2、子硫碳氮共渗的影响：并分别采用GCrl5钢、LYl2铝合金为对磨下试样，对渗碳、复合渗硫、渗碳渗硫这三种工艺的摩擦系数，磨损后的磨痕形貌及成分做了分析对比研究：测试并探讨了表面热处理前后活塞销的粗糙度变化及尺寸变化。结果表明：经520℃离子渗氮，其表面硬度、硬度梯度和渗层深度具有较好的综合性能：当离r硫碳氮共渗温度为520。C，二硫化碳与氨气的流量比为1：60时能够获得较好的硫化物层；复合渗硫及渗碳渗硫工艺能够有效地降低摩擦系数，提高]：件的抗磨损及黏着磨损的能力，且复合渗硫工艺略优于渗碳渗硫工艺。研究还

3、发现：离子渗氯和渗硫能使活塞销表面粗糙度升高，其中离子渗氮是造成其粗糙度升高的主要原因，但是粗糙度的下降并不影响渗硫层的抗摩擦磨损性能的发抨；复合渗硫处王甲工艺对活塞销的扭曲变形影响不大，但是外圆直径平均增加0．02418mm，町以将活塞销原先的标准外圆直径尺寸缩小0．02418mm来控制热处理的尺寸变化。所以复合渗硫处理工艺应用到活塞销实际生产上是切实可行的。关键词：活塞销，16Mn钢，离子渗氮，离子氮碳共渗，离子硫碳氮≥0渗，摩擦磨损，粗糙度，尺寸圭塑查兰堕主堡塞!望旦塑圭茎塾垫堡窒塑塑重型堕丛丝竺塑

4、竺丛盟型!!～AbstractInordertoimprovethewearandfrictionresistancepropertiesofpistonpin，thispaperchose16Mnsteelastestmaterialandmadethesulfidelayeronthesurfaceofpistonpinbyusingthesulphidingonthebasisofnitridingtoloweritsfrictioncoeffiecntandenhacethewearresista

5、nce．，andopticalmicroscope，micro—hardnessequipment，SEM。EDAX，TaylorHohsonPrecisionFormtalysurfseries2and19JComnipotenttoolmicroscopewereusedforstudyingthemorpholo'gyandhardnessprofileofnitridedlayerformedbyplasmanitridingandcarbo—nitridingatdifferenttempera

6、ture；analyzingtheeffectoftemperatureandatmosphereontheplasmaS-C—Nmultifoldtreatment；exploringthefrictioncoefficientandweartracknlol‘phologyofthemultifoldsulphidingsamples，sulphidingsamplesonthebasisofcarburizing，andearburizingsamplesslidingagainstGCrl5ste

7、elandLYl2aluminumalloyrespectively；measuringtheroughnessanddimensionchangeofpistonpinsbeforeandaftersurfacetreatmentResultsshow：plasmanitridingat520。Chasbettercompositivepropertiesinsurfacehardness，micro—hardnessprofileanddiffusiondepth；520。Cattdtheatmosp

8、hereofCS2：NH3=I：60sulphidnigcanformbettersulfidelayer；multifoldsulphidingandsulphidngonthebasisofcarburizingcanefficientlylowe]‘frictioncoefficient，andimprovethewearresistanceandadhesionresistanceButthemukifoldsulph