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《山东大学》 2012年
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曲轴用材料组织与性能相关性研究

祝文思  
【摘要】:曲轴作为内燃机主要零件之一,其主要作用是将发动机气缸活塞和连杆的往复运动转变为旋转运动,曲轴的质量直接决定了发动机性能及其寿命。在发动机工作过程中,曲轴主要承受大负荷及不断变化的弯矩和扭矩,上述载荷容易导致曲轴发生断裂及轴颈磨损等事故和缺陷。随着大功率发动机需求的日益增加,对曲轴强度、韧性及耐磨性提出了更高要求。 本文利用金相显微镜、扫面电镜、湿化学分析等测试手段,对某曲轴生产企业生产的曲轴在实际工况下失效行为进行分析,并对球铁去轴用材的微观元素进行分析测量,得到如下结论: 1)针对锻钢曲轴在载重车辆行驶过程中发生断裂行为,从原材料进行分析发现,较同型号不同厂家的锻钢相比,该曲轴用材晶粒粗大,且含膦量高出其他厂家2倍。 2)对非调制钢38MnSiV加热过程中引起的热裂行为分析发现:原材料中含碳量超标及氧化物夹杂超标是其热裂的主要原因。 3)对QT900-2和QT900-5的微观组织及断口形貌分析发现,两组试样珠光体的层间距差别不大,但QT900-5的石墨球细小且均匀,断口处呈现韧性断裂,而QT900-2石果球较粗大,且分布不均匀。球铁中Cu、Sn合金元素的配比对其韧性有非常重要的影响,一定量的Cu,Sn加入到球铁中,Cu能促进石墨球的形成,Sn能促进Cu的均匀分布,进而起到细化珠光体,石墨球的作用。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TK405

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