鋁活塞合金以低塑性鑄造鋁合金為基體材料，其成分中添加占合金量0.8～1.4%的富砷混合稀土元素及Sn、Pb、Zn、Cr、Ti微量金屬元素。
基本介紹
- 中文名：鋁活塞合金
- 外文名：Aluminum piston alloy
- 屬性：耐高溫、耐磨合金
- 學科：冶金工程
簡介,工作條件,影響,
簡介
鋁活塞合金，以低塑性鑄造鋁合金為基體材料，其成分中添加占合金量0.8～1.4%的富砷混合稀土元素及Sn、Pb、Zn、Cr、Ti微量金屬元素。在熔煉過程中，稀土元素與合金元素髮生相互作用，生成多種稀土化合物強化相，使合金組織均勻，晶粒細化，晶界強化，線膨脹係數減小，從而明顯提高強度、硬度，增強體積穩定性和切削加工性能。其抗拉強度≥275N/mm2，硬度HBS95～135，製成的活塞體積穩定性≤2%D，特別適合製作有特殊要求的中凸變橢型鋁合金活塞。
工作條件
活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工作。活塞直接與高溫氣體接觸，瞬時溫度可達2500K以上，因此，受熱嚴重，而散熱條件又很差，所以活塞工作時溫度很高，頂部高達600～700K，且溫度分布很不均勻；活塞頂部承受氣體壓力很大，特別是作功行程壓力最大，汽油機高達3～5MPa，柴油機高達6～9MPa，這就使得活塞產生衝擊，並承受側壓力的作用；活塞在氣缸內以很高的速度（8～12m/s）往復運動，且速度在不斷地變化，這就產生了很大的慣性力，使活塞受到很大的附載入荷。活塞在這種惡劣的條件下工作，會產生變形並加速磨損，還會產生附載入荷和熱應力，同時受到燃氣的化學腐蝕作用。
活塞檢驗主要是裙部直徑、活塞環槽高度和活塞銷座孔尺寸的測量：
①活塞的選配應按氣缸的修理尺寸來確定.通常加大尺寸數值標註在活塞頂上；
②在同一系列送魚叢中，其活塞的結構不一定相同，因此在選購活塞時，必須根據發動機的類型選用對應類型的活塞.在同一台發動機上，應選用同一廠牌、同一組或同一產品代號的活塞;同一機型必須使用同一產品代號的活塞，保證活塞直徑差和質量差不超過原廠規定範圍.否則，會引起發動機燃燒不良，工作粗暴，經濟性和動力性下降等故障。因此在選配活塞時，必須根據發動機的類型選用對應型號的活塞。
影響
隨著汽車整車對發動機的動力性、經濟性、環保性及可靠性的要求越來越嚴格，活塞已發展成為集輕質高強度新材料、異型外圓複合型面、異型銷孔等多項新技術於一體的高技術含量的產品，以保證活塞的耐熱性、耐磨性、平穩的導向性和良好的密封功能，減少發動機的摩擦功損失，降低油耗、噪聲和排放。為滿足以上的功能要求，通常將活塞的外圓設計成異型外圓（中凸變橢圓），即垂直於活塞軸線的橫剖面為橢圓或修正橢圓，且橢圓度沿軸線方向按一定的規律變化（如圖1所示），橢圓度精度達0.005mm；活塞縱剖面的外輪廓為高次函式的擬合曲線，輪廓精度為0.005～0.01mm；為提高活塞的承載能力，以提高發動機的升功率，通常將高負荷活塞的銷孔設計成微內錐型或正應力曲面型（異型銷孔）,銷孔尺寸精度達IT4級，輪廓精度為0.003mm。
