摩托車發(fā)動機(jī)重要零部件材料與工藝總結(jié)

1、摩托車發(fā)動機(jī)重要零部件材料與工藝總結(jié)1.       活塞：常用材料為鑄鐵和鋁合金，鋁合金又可分為鋁銅合金（Y合金）和鋁硅合金（Lo-Ex合金）；毛坯加工方法可分為鑄造和鍛造兩種，而鑄造鋁合金活塞由于其成本低而被一般內(nèi)燃機(jī)廣泛使用，但在二沖程柴油機(jī)中仍采用鑄鐵活塞；大量生產(chǎn)時(shí)采用金屬模鑄造，單件生產(chǎn)時(shí)則用砂型鑄造，最新可采用擠壓鑄造。對于摩托車，常用材料為ZL108、ZL109、ZL9、ZL117等，通用的毛坯加工方法是金屬型鑄造，且金屬模應(yīng)采用下抽芯模具，而液態(tài)模鍛工藝是其發(fā)展方向，熱處理通常采用固溶強(qiáng)化（相當(dāng)于鋼的淬火）及完全人工

2、時(shí)效（T6），也有采用淬火及穩(wěn)定化回火（T7）的。2.       活塞銷：一般采用20、15CrA或20Mn2等優(yōu)質(zhì)滲碳鋼，在強(qiáng)化內(nèi)燃機(jī)中可以高級合金鋼；其外表面應(yīng)采用滲碳淬火或表面感應(yīng)淬火，為提高疲勞強(qiáng)度可采用冷擠壓成形法、雙面滲碳、氰化或氮化。對于摩托車，材料一般為低碳合金鋼（15Cr、20Cr、20Mn、20CrMo、20CrMnMo）,采用熱軋圓鋼、冷軋或冷拉無縫鋼管的毛坯經(jīng)冷擠壓和溫?cái)D壓成型，雙面滲碳是強(qiáng)化活塞銷的有效方法。3.       活塞環(huán)：常用材料為鑄鐵

3、和鋼，鑄鐵又可分為球墨鑄鐵和可鍛鑄鐵，鋼中如65Mn彈簧鋼可用于制造氣環(huán)；表面處理方法有鍍鉻、鍍錫、噴鉬及磷化；加工方法有單體澆鑄、靠模加工及熱固定法。對于摩托車，可采用合金鑄鐵（鉻鉬、鎢合金鑄鐵）、球墨鑄鐵及鋼（彈簧鋼、不銹鋼），其余同上。4.       連桿：一般采用中碳鋼或合金鋼制造，汽車、拖拉機(jī)及其他小型內(nèi)燃機(jī)常用45、40Cr、40MnB等中碳鋼鍛造，其他強(qiáng)化內(nèi)燃機(jī)則用42CrMo、18Cr2Ni4WA等合金鋼，某些小功率內(nèi)燃機(jī)還有用球墨鑄鐵制造的；對于鍛鋼連桿可采用表面噴丸處理來提高疲勞強(qiáng)度，固定連桿大頭蓋的螺栓可用40

4、Cr、35CrNiMo、18Cr2Ni4WA等合金鋼。對于摩托車，可采用45、40Cr、40MnB、20Cr、42CrMo、20CrMo等材料經(jīng)模鍛、輥鍛或精鍛等方法成型，采用輥鍛的時(shí)候也可用45鋼、冷硬鑄鐵及球墨鑄鐵制造。5.       曲軸：可分為鍛造曲軸和鑄造曲軸兩大類，鍛造曲軸常用材料為普通碳素鋼（35、40、45、50）和合金鋼（35Mn2、40Cr、45Mn2、35CrMoA、42CrMoA、50CrMoA、40CrNi及18Cr2Ni4WA），鑄造曲軸常用材料為球墨鑄鐵QT60-2、可鍛鑄鐵KTZ70-2、合金鑄鐵及鑄

5、鋼ZG35等；鍛、鑄造的曲軸一般都要經(jīng)過熱處理，軸頸部分要經(jīng)過加硬處理（滲碳、滲氮、淬火）和研磨等。曲軸軸承材料可分為鉛基、錫基、銅基、鋁基軸承合金。對于摩托車，一般為組合式曲軸（多缸的為整體式），大多采用鍛造方法，常用材料為45、50、35Mn2、45Mn2、35CrMoA、40CrNi、40Cr、18Cr2Ni4WA，常用表面強(qiáng)化工藝有圓角高頻感應(yīng)淬火、圓角滾壓及氮化。6.       配氣機(jī)構(gòu)：目前大多數(shù)內(nèi)燃機(jī)氣門錐角均為45度；進(jìn)氣門常用材料為40Cr，排氣門則采用高碳馬氏體鋼（工作溫度不超過650度，如4Cr9Si2、4Cr

6、10Si2Mo等）和奧氏體合金鋼（工作溫度可達(dá)870度，如4Cr14Ni14W2Mo）；有時(shí)為提高氣門耐磨、耐熱、耐腐蝕性能，在氣門座合面、氣門桿端部還需鍍覆鈷基或鎳基合金，或在氣門桿上進(jìn)行鍍鉻等化學(xué)處理；氣門彈簧一般采用65Mn、50CrVA等材料，噴丸處理可提高其疲勞強(qiáng)度；大多數(shù)的氣門座圈的材料是合金鑄鐵；氣門導(dǎo)管一般采用減磨性能好的灰鑄鐵材料，采用鐵基粉末冶金制造；凸輪軸一般采用20、20Mn2（低碳鋼要進(jìn)行滲碳淬火）或45、45Mn2（中碳鋼要進(jìn)行高頻淬火）材料，近年來也有使用可淬硬合金鑄鐵，冷激鑄鐵、球墨鑄鐵或可鍛鑄鐵來制造；氣門挺柱的作用是實(shí)現(xiàn)凸輪的運(yùn)動規(guī)律并承受凸輪的側(cè)向力，多采

7、用冷激鑄鐵或鎳鉻合金鑄鐵制造（凸輪也一樣，二者有匹配關(guān)系）；氣門推桿的材料可采用鋼或鋁的，其作用是將挺柱的運(yùn)動通過搖臂傳給氣門；氣門搖臂一般采用45鋼模鍛或精密鑄造，近來也有用球墨鑄鐵鑄造，它多采用丁字形或工字型斷面。對于摩托車，氣門座材料可用燒結(jié)氣門座材料、高鉻銅鉬鑄鐵及耐熱鋼，氣門彈簧可用50CrVA、60Si2CrA、60Si2CrVA、55CrSi等材料，其可用噴丸、軟氮化及超細(xì)化熱處理等工藝進(jìn)行強(qiáng)化。7.       機(jī)體：包括汽缸體和曲軸箱體，一般采用鋁合金和鑄鐵制造，鑄鐵一般是HT20-40、HT24-44等，鋁合金一般

8、是鋁硅系中高強(qiáng)度的ZL101和ZL104合金；汽缸套的材料一般為球墨鑄鐵、高磷鑄鐵和合金鑄鐵；在風(fēng)冷式內(nèi)燃機(jī)中對于鋁合金氣缸的汽缸套采用鑄鐵制造，其他的一般是汽缸體、汽缸套鑄造在一起。對于摩托車，曲軸箱一般采用壓鑄鋁合金（如YL112<即ADC10>、YL113<即ADC12>）壓鑄而成，汽缸體可分為鑄鐵汽缸體（鑄鐵內(nèi)加合金元素）、壓入式汽缸體（汽缸套為合金鑄鐵鑄造，然后壓入到鋁合金汽缸體中）、雙金屬汽缸體（先對合金鑄鐵汽缸套外表面經(jīng)機(jī)械加工后滲鋁，然后再澆鑄鋁合金散熱片，兩材料過渡層厚度控制在0.02-0.04mm之內(nèi)）及鋁合金鍍鉻汽缸體四種；汽缸套磨損有磨料磨損、磨

9、蝕磨損及溶著磨損三種情況，其表面處理方法有鍍鉻、氮化、表面淬硬及噴鍍等。8.       汽缸頭：一般采用鑄造的方法制造；制造的材料通常有鑄鐵和鋁合金兩種，鋁合金汽缸蓋工作溫度一般不超過220度，鑄鐵汽缸蓋工作溫度一般不超過375-400度；在水冷式內(nèi)燃機(jī)中，通常采用HT21-40、HT25-47及合金鑄鐵等鑄鐵或ZL101、ZL104等鋁合金材料；在風(fēng)冷式內(nèi)燃機(jī)中，廣泛采用ZL105、ZL106、ZL108、ZL4等高硅鋁合金和66-1稀土鋁合金材料，少數(shù)采用鑄鐵。對于摩托車，汽缸蓋常用材料有高硅鋁合金、ZL105、ZL106、ZL

10、108及66-1稀土鋁合金。9.       汽缸蓋襯墊：一般有以下型式整片式硬鋁襯墊、層疊式鋼片襯墊、波紋式鋼片襯墊、銅皮-石棉襯墊、鋼片-石棉襯墊及編織鋼絲或金屬骨架與石棉組成的襯墊，一般中小功率內(nèi)燃機(jī)都采用銅皮-石棉襯墊或鋼片-石棉襯墊。 零件材料工藝左、右曲柄40Cr（45）鍛壓，調(diào)質(zhì)處理曲柄銷40Cr（45）鍛壓，退火，回火，滲碳處理連桿20CrMo鍛壓，滲碳，淬火處理活塞AC8A/ZL109T6（人工時(shí)效加固溶強(qiáng)化）第一道環(huán)球墨鑄鐵/7Cr17磷酸鹽薄膜處理/氮化第二道環(huán)RIK-20A/球墨鑄鐵磷酸鹽薄膜處理/磷

11、化油環(huán)組合片環(huán)P615襯環(huán)P631/1Cr18Ni9磷酸鹽薄膜處理/磷化活塞銷20CrMo滲碳處理曲軸箱ADC12<即YL113，下同>壓鑄，表面不銹鋼噴丸處理/無水鉻酸膜處理曲軸箱蓋ADC12壓鑄，表面不銹鋼噴丸處理蘋果蓋、AC蓋、左后蓋ADC12壓鑄，表面不銹鋼噴丸處理汽缸體ADC12壓鑄，表面不銹鋼噴丸處理汽缸套中磷鑄鐵/硼鑄鐵鑄造，精磨汽缸頭ZL107T6/T4+無水鉻酸膜處理缸頭蓋ADC12壓鑄，表面不銹鋼噴丸處理正時(shí)主動齒輪20CrMo 正時(shí)從動齒輪40Cr表面噴丸，調(diào)質(zhì)處理正時(shí)凸輪軸20CrMo整體滲碳正時(shí)凸輪冷激鑄鐵 正時(shí)鏈輪20Cr 

12、凸輪軸20CrMo/KT2650-02整體滲碳搖臂20CrMo精鍛搖臂軸20CrMo/30CrMo滲碳/調(diào)質(zhì)并表面氮化搖臂座鋼板20/ADC12表面氮化/鑄造氣門內(nèi)彈簧55CrSi表面噴丸，兩端磨平氣門外彈簧SWOSC-V表面噴丸，兩端磨平進(jìn)氣門4Cr10Si2Mo調(diào)質(zhì)并表面軟氮化/表面軟氮化排氣門4Cr10Si2Mo/SUH35調(diào)質(zhì)并表面軟氮化/表面軟氮化氣門座圈  氣門導(dǎo)管  主副軸及齒輪20CrMo或20CrMnTi整體碳氮共滲變速轂QT700-2等溫淬火，去尖角毛刺變檔撥叉50鍛件正火，局部高頻淬火，鍍鉻變檔撥叉軸20CrMo表面滲碳淬火變檔軸45電鍍防腐制止器20沖壓，表面滲碳，淬火啟動軸20CrMo局部鍍鋅整體滲碳，噴砂噴丸，去氫處理減速齒輪20CrMo 滲