活塞環(huán)產(chǎn)品知識(shí)培訓(xùn)

2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.活塞環(huán)培訓(xùn)目錄

第一章活塞環(huán)的工作原理及作用

第二章活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)及工作原理

第三章活塞環(huán)的表面處理

第四章活塞環(huán)常用術(shù)語

第五章活塞環(huán)的材料

第六章活塞環(huán)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測方式

第七章活塞環(huán)的安裝說明

第一頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第一章

活塞環(huán)的工作原理及作用

第二頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.

1)高壓;

2)高溫;

3)高速;

4)變負(fù)荷

5）潤滑困難1、1活塞環(huán)的工作環(huán)境

第三頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.一道環(huán)二道環(huán)油環(huán)1、第一道氣環(huán)工作環(huán)境最為惡劣，高溫高壓，第一道氣環(huán)的主要功能是密封氣體和帶走熱量。2、第二道氣環(huán)主要功能是與第一道氣環(huán)一道密封燃燒室。3、油環(huán)顧名思義，主要用來刮油，刮走鋼壁上多余的潤滑油，保持適度潤滑，減少機(jī)油消耗。1.2活塞環(huán)的組件第四頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1.3活塞環(huán)在發(fā)動(dòng)機(jī)中的四大主要作用:

1活塞環(huán)的密封作用

2.活塞環(huán)的控油作用

3.活塞環(huán)的傳熱作用

4.活塞環(huán)對活塞的支撐作用第五頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1.3.1活塞環(huán)的密封作用1:燃燒室的組成：汽缸、汽缸蓋、活塞、活塞環(huán)、汽門等。第六頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1.3.1活塞環(huán)的密封作用第一道氣環(huán)主要是密封氣體第二道是密封氣體與調(diào)節(jié)油膜厚度２：燃燒室必須盡可能的密封氣體，這樣快速燃燒的油氣混合物才能推動(dòng)汽缸的活塞向下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，此功能稱為“密封氣體”。３：其中第一道環(huán)密封80-90%的氣體;第二道環(huán)密封10-20%的氣體;油環(huán)密封約5%的氣體.4:不用活塞環(huán)可以嗎?第七頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1.3.2活塞環(huán)的控油作用

1、活塞環(huán)的控油作用:

是指避免機(jī)油過多進(jìn)入燃燒室,將機(jī)油消耗保持在所需水平,同時(shí)降低有害廢氣排放。

2、其中油環(huán)控制約70-90%的機(jī)油,氣環(huán)控制約10-20%的機(jī)油;

油環(huán)刮下機(jī)油由漏油孔流入活塞。回油孔第八頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1.3.3活塞環(huán)的傳熱作用1、活塞環(huán)的傳熱作用:

指活塞環(huán)將熱量從高溫的活塞傳導(dǎo)至冷卻的汽缸壁或發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上。2:傳熱的途徑:活塞-----活塞環(huán)----汽缸------冷卻介質(zhì)(缸體)

3、傳熱的效率: 70%~80%的熱量從活塞環(huán)槽經(jīng)由活塞環(huán)傳至汽缸壁..活塞的熱量通過活塞環(huán)傳至汽缸壁。第九頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1.3.4活塞環(huán)的支撐作用1:活塞環(huán)的支撐作用:

是指避免這種撞擊現(xiàn)象，減小磨損。第十頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第二章活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)及形狀第十一頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.

1:主要分為兩種: 氣環(huán)（壓縮環(huán)）與油環(huán)。

2:按結(jié)構(gòu)分:整體環(huán)與組合環(huán)；3:按環(huán)斷面形狀:矩形環(huán)、梯形環(huán)、楔形環(huán)、外切扭曲環(huán)、鼻形環(huán)、開槽油環(huán)、異向倒角油環(huán)、同向倒角油環(huán)、開槽螺旋撐簧環(huán)、異向倒角螺旋撐簧環(huán)、同向倒角螺旋撐簧環(huán)、鋼帶組合油環(huán)；4:按外側(cè)面形狀:柱面、錐面、桶面；5:按棱邊形狀:上側(cè)面內(nèi)切臺(tái)、上側(cè)面內(nèi)倒角、下側(cè)面內(nèi)切臺(tái)、下側(cè)面內(nèi)倒角、內(nèi)棱邊倒角、外圓面棱邊倒角、內(nèi)外圓邊面棱邊倒角；6:按鍍層形狀:無鍍層、全鍍層、半鍍層、鑲嵌。7：按撐簧類型：鋼帶組合環(huán)、螺旋撐簧環(huán)2.1活塞環(huán)的分類第十二頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.活塞環(huán)整體環(huán)氣環(huán)矩形環(huán)梯形環(huán)梯形環(huán)柱面桶面錐面內(nèi)倒角內(nèi)切臺(tái)內(nèi)棱邊倒角外棱邊倒角無鍍層全鍍層半鍍層鑲嵌刮環(huán)鼻形環(huán)外切扭曲環(huán)柱面錐面內(nèi)棱倒角無鍍層鑲嵌油環(huán)槽油環(huán)異向倒角油環(huán)同向倒角油環(huán)內(nèi)棱邊倒角①②③④⑤⑥③④⑤⑥③⑤

分類原則①結(jié)構(gòu)④外圓面形狀②功能⑤棱邊形狀③剖面形狀⑥鍍層結(jié)構(gòu)⑦撐簧類型2.1活塞環(huán)的分類第十三頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.組合環(huán)油環(huán)螺旋撐簧環(huán)鋼帶組合環(huán)開槽油環(huán)異向倒角油環(huán)同向倒角油環(huán)異向倒角成形磨削油環(huán)無鍍層全鍍層①②⑦③⑥

分類原則①結(jié)構(gòu)④外圓面形狀②功能⑤棱邊形狀③剖面形狀⑥鍍層結(jié)構(gòu)⑦撐簧類型活塞環(huán)第十四頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.

優(yōu)點(diǎn):

矩形環(huán)是目前用得最多的一種截面形狀。結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，適于大于批量生產(chǎn)。 缺點(diǎn);

性能較差，在高速強(qiáng)化柴油機(jī)上很少應(yīng)用。

主要用途:

壓縮機(jī)、割草機(jī)及其它兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。

2.1.2斷面形狀分類1、矩形環(huán)（Ｒectangularring）第十五頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.

優(yōu)點(diǎn):

由于活塞環(huán)的徑向運(yùn)動(dòng)，可有防止碳化物沉積及活塞環(huán)結(jié)膠卡死；有利減少漏氣。 缺點(diǎn):

工藝復(fù)雜，特別是兩側(cè)表面（圓錐面）的精加工較困難。用途:

通常用于熱負(fù)荷大的柴油內(nèi)燃機(jī)的第一道壓縮環(huán)（氣環(huán)）。2、梯形環(huán)（keystonering）第十六頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.優(yōu)點(diǎn)：刮油性能和密封性能良好，磨合性好，抗膠結(jié)能力好,缺點(diǎn)：半梯形環(huán)的彈力比同斷面積的矩形環(huán)約減少l0%主要用途：一般柴油機(jī)第一環(huán)常采用楔形環(huán)。3、楔形環(huán)（halfkeystonering）第十七頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.優(yōu)點(diǎn)：磨合期短，刮油好，避免環(huán)與環(huán)槽撞擊。缺點(diǎn)：氣密性較差，漏氣量比其它扭曲環(huán)大30～50％主要用途：不宜用作第一道環(huán)，多數(shù)用在油環(huán)上面的那道氣環(huán)。4、外切臺(tái)扭曲環(huán)scraperring(stepped)第十八頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.優(yōu)點(diǎn)：鼻形環(huán)具有刮刀般的棱邊，所以刮油能力很好缺點(diǎn)：鼻形環(huán)的漏氣量較大主要用途：鼻形環(huán)多用于中速內(nèi)燃機(jī)的二道、三道壓縮環(huán)5、鼻形環(huán)Napierring(undercutstep)第十九頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.6、開槽油環(huán)slottedoilcontrolring最早使用的油環(huán)型式在環(huán)外周切環(huán)形槽，形成二道滑肩，面壓可達(dá)100~150KPA 第二十頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.

優(yōu)點(diǎn)：面壓較開槽油環(huán)高，達(dá)300~450KPA。主要用途：該環(huán)在大功率柴油機(jī)中使用較多。7、異向倒角開槽油環(huán)bevelled-edgeoilcontrolring第二十一頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.優(yōu)點(diǎn)：有較高的平均壓力。為了減少環(huán)的磨損，同向倒角油環(huán)的刮油能力比異向倒角油環(huán)更強(qiáng)。主要用途：該環(huán)在大功率柴油機(jī)中使用較多。但其仍有被同向倒角螺旋油環(huán)取代的趨勢。8、同向倒角開槽油環(huán)double-bevelldeoilcontrolring第二十二頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.9、開槽螺旋油環(huán)coilspringloadedslottedoilcontrolring優(yōu)點(diǎn)：提高環(huán)的徑向壓力，保證油環(huán)與氣缸壁均勻而穩(wěn)定的貼合，減小磨損及降低機(jī)油消耗量。較高的彈性保持性主要用途：適用于強(qiáng)載的中、高速柴油機(jī)。第二十三頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.優(yōu)點(diǎn)：較高的彈性保持性，提高了環(huán)的徑向壓力(800~1200MPA)，保證油環(huán)與氣缸壁均勻而穩(wěn)定的貼合，能減小磨損及降低機(jī)油消耗量。主要用途：適用于強(qiáng)載的中、高速柴油機(jī)。10、異向倒角螺旋油環(huán)coilspringloadeddouble-edgeoilcontrolring同向倒角螺旋油環(huán)coilspringloadedbeevelled-edgeoilcontrolring第二十四頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.優(yōu)點(diǎn)：刮油性好，機(jī)油損耗比開槽油環(huán)降50~80%，重量輕、環(huán)槽磨損輕。缸套的變形適應(yīng)性強(qiáng)，回油通路面積大,不易積炭主要用途：廣泛用于摩托車、四沖程高速汽油機(jī)及小型高速機(jī)11、鋼帶組合油環(huán)expander/segmentoilcontrolring第二十五頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.2.1.2外圓形狀分類1、柱面2、桶面優(yōu)點(diǎn)：桶面環(huán)密封性強(qiáng)，潤滑好，又因汽缸壁的接觸面在初期是很窄的，故磨合期短，還能保證良好的潤滑和避免棱緣負(fù)荷。主要用途：高強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用第二十六頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.優(yōu)點(diǎn)：錐面環(huán)密封性能良好，向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，刮油性好。主要用途：錐面環(huán)常用于第二、三道壓縮環(huán)。

3、錐面（Ｍ）第二十七頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.2.1.3棱邊形狀分類優(yōu)點(diǎn)：磨合性好，減輕了環(huán)對環(huán)槽的沖擊；防止竄氣竄油的效果都較好，向下刮油的作用也很好。缺點(diǎn)向下刮油時(shí)有少量機(jī)油進(jìn)入環(huán)槽。主要用途：適用于中、小功率柴油機(jī)第二、三道壓縮環(huán)。1、上側(cè)面內(nèi)倒角2、上側(cè)臺(tái)內(nèi)切臺(tái)第二十八頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.優(yōu)點(diǎn)：具有良好的磨合性和密封性，缺點(diǎn)：下行刮油作用不好，可能引起竄油主要用途：主要與錐面環(huán)結(jié)合，形成錐面反扭曲環(huán)。3、下側(cè)面內(nèi)倒角4、下側(cè)面內(nèi)切臺(tái)第二十九頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.5、內(nèi)棱邊倒角6、外圓面棱邊倒角7、內(nèi)、外圓面棱邊倒角第三十頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.2.1.4鍍層形狀分類按鍍層形狀就分為——無鍍層（a）、全鍍層(b)、半鍍層(c)、鑲嵌(d)。abcd第三十一頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章

活塞環(huán)表面處理

第三章-----活塞環(huán)表面處理

活塞環(huán)培訓(xùn)資料第三十二頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞環(huán)表面處理鍍鉻層

活塞環(huán)培訓(xùn)資料3.1鍍鉻

將外圓加工成桶面

將外圓加工成錐面3.1.1為什么鍍鉻:提高使用壽命3.1.2鍍鉻的優(yōu)點(diǎn):硬度高(HV900～l000),抗磨料磨損性能好

熔點(diǎn)高(l770℃),改善耐熔著性能導(dǎo)熱性好

摩擦系數(shù)小3.1.3鍍鉻的缺點(diǎn):磨合期長3.1.4改良措施：第三十三頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞環(huán)表面處理

活塞環(huán)培訓(xùn)資料3.2噴鉬

3.1.1噴鉬環(huán)的外觀：噴鉬層是多孔組織的貯油結(jié)構(gòu)覆層3.2.3噴鉬的優(yōu)點(diǎn):儲(chǔ)油性好

縮短初期磨合期

熔點(diǎn)高（2640℃）耐蝕性、氣密性與鍍鉻相近導(dǎo)熱性好3.2.4噴鉬的缺點(diǎn)：耐磨損能力比鍍鉻環(huán)差附著力較低,鉬層易產(chǎn)生剝落

成本較高第三十四頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞環(huán)表面處理3.3磷化

3.3.1什么是磷化磷化處理是在鑄鐵環(huán)表面生成磷酸鹽薄膜3.3.2磷化層的外觀：黑色,厚度為0.00l～0.003mm3.3.3磷化的優(yōu)點(diǎn):具有柔軟、存油等性質(zhì),能改善磨合和抗拉缸性能,有防蝕、防銹作用。磷化處理所需設(shè)備簡單、操作方便、成本低、效率高第三十五頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.3.4氧化

3.4氧化處理后活塞環(huán)的表面呈深紅色

作用與磷化相同，差別就是：磨合時(shí)間較長一點(diǎn)第三十六頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞環(huán)表面處理3.5垳磨亮帶

3.5.1垳磨亮帶是什么:

將環(huán)放入垳磨機(jī)中進(jìn)行垳磨.環(huán)在機(jī)器中上下運(yùn)動(dòng)并自轉(zhuǎn).這樣使環(huán)的凸出處磨出一條鏡面亮帶.由于環(huán)的開口處面壓較大,所以在開口處的亮帶會(huì)呈現(xiàn)出喇叭口形.

3.5.2垳磨亮帶的優(yōu)點(diǎn):

增強(qiáng)刮油性能

密封性好

縮短初期磨合

3.5.3珩亮帶用在那種環(huán)：

桶面環(huán)

活塞環(huán)培訓(xùn)資料第三十七頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞環(huán)表面處理3.6特殊垳磨

特殊垳磨的優(yōu)點(diǎn):

增強(qiáng)儲(chǔ)油性能

加快初期磨合

活塞環(huán)培訓(xùn)資料第三十八頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞環(huán)表面處理3.7氮化

3.7.1氮化處理一般選用的材料:

高鉻不銹鋼

3.7.2氮化的優(yōu)點(diǎn):

1、提高表面硬度，降低摩擦系數(shù)，

增強(qiáng)耐磨性；

2、抗腐蝕性能好，導(dǎo)熱性能優(yōu)良；

3、有一定的抗熔著磨損性能

氮化深度定義:

具有硬度等于或大于700HV的硬化區(qū)的深度。這一區(qū)域可提供穩(wěn)定的耐磨性

晶相圖

活塞環(huán)培訓(xùn)資料第三十九頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞環(huán)表面處理3.8.1滲陶是什么:

通過化學(xué)方法將陶瓷材料滲入金屬表層，使表層形成金屬與陶瓷的復(fù)合薄膜.

3.8.3滲陶的優(yōu)點(diǎn):

明顯的節(jié)油效果

硬度高、耐高溫、耐磨性好

良好的導(dǎo)熱性

尾氣排放減少40-60%

3.8.2滲陶活塞環(huán)與鑄環(huán)比較：

滲陶活塞環(huán)的機(jī)械性能大大高于鑄鐵活塞環(huán)，耐磨性提高1.5倍，而磨合時(shí)間及缸套磨損程度則分別降低22%及30%。

活塞環(huán)培訓(xùn)資料3.8滲陶第四十頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞環(huán)表面處理3.9鍍鋯

3.9.1鍍鋯處理后活塞環(huán)的表面呈金黃色

活塞環(huán)培訓(xùn)資料第四十一頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第四章

活塞環(huán)常用術(shù)語

第四章-----活塞環(huán)常用術(shù)語

活塞環(huán)培訓(xùn)資料第四十二頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第四章-----活塞環(huán)常用術(shù)語4.1車副,缸副,環(huán)組:

一車副:指的是一輛車,即一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī).

一缸副:指一個(gè)氣缸.

環(huán)組:指一個(gè)活塞上要用幾道環(huán)

三環(huán)組

活塞環(huán)培訓(xùn)資料第四十三頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第四章-----活塞環(huán)常用術(shù)語4.1.1車副,缸副,環(huán)組的相互關(guān)系:

引擎:OM352是五環(huán)組,六缸機(jī)五環(huán)組六缸機(jī)

活塞環(huán)培訓(xùn)資料第四十四頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第四章-----活塞環(huán)常用術(shù)語4.2環(huán)高,徑向厚度,自由開口,錐度.

4.2.1環(huán)高:環(huán)軸向的高度

4.2.2環(huán)的直徑：缸套的名義直徑

4.2.3徑向厚度:即直徑方向的厚度.

l

徑向厚度過大，背隙變小，環(huán)作徑向振動(dòng)時(shí)易與活塞槽干涉，同時(shí)環(huán)體柔性下降，對缸套的順應(yīng)性降低；

2徑向厚度過小，背隙增大，泄漏通道面積增大，密封性能降低.

活塞環(huán)培訓(xùn)資料第四十五頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第四章-----活塞環(huán)常用術(shù)語4.2.自由開口

■活塞環(huán)自由狀態(tài)下開口兩端間的距離；

■自由開口過小，其安裝應(yīng)力大，不利

于活塞環(huán)安裝；

■自由開口過大，其工作應(yīng)力大，不利

于活塞環(huán)工作。

活塞環(huán)培訓(xùn)資料第四十六頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第四章-----活塞環(huán)常用術(shù)語4.3彈力,閉口間隙

4.3.1彈力:

切向彈力和徑向彈力

■活塞環(huán)實(shí)現(xiàn)自張并建立密封面的關(guān)鍵

參數(shù)；

■活塞環(huán)彈力有徑向和切向彈力兩種，二

者互為關(guān)聯(lián)，且一一對應(yīng)

活塞環(huán)培訓(xùn)資料■彈力過小則密封面不易建立，壓縮氣

體、高溫燃?xì)庖仔孤┰斐烧麢C(jī)功率下降；

另一方面，彈力過小還會(huì)造成機(jī)油上竄，

導(dǎo)致較高的機(jī)油消耗；■彈力過大易導(dǎo)致摩擦面機(jī)油過少，油

膜厚度過小，甚至油膜破裂，導(dǎo)致磨損

加劇；另一方面，彈力過大其摩擦功損耗

大，導(dǎo)致整機(jī)功率下降；

第四十七頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第四章-----活塞環(huán)常用術(shù)語4.3.2閉口間隙

■活塞環(huán)在名義缸徑中兩

開口端之間的距離；

■在考慮熱膨脹因素基礎(chǔ)

上，較小的閉口間隙有利

于密封氣體和降低機(jī)油消耗；

■閉口間隙過小將導(dǎo)致環(huán)卡

死而失去功效；

■閉口間隙過大將導(dǎo)致較大

的氣體泄漏和機(jī)油消耗。

第四十八頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.活塞環(huán)的自由狀態(tài)是決定活塞環(huán)密封作用的關(guān)鍵因素?；钊h(huán)的自由狀態(tài)外形分為：均壓形〈正圓形〉、高點(diǎn)環(huán)(梨形、桃形)、低點(diǎn)形(蘋果形)4.3.3活塞環(huán)外圓橢圓度第四十九頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.環(huán)的其它術(shù)語：第五十頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第五章

活塞環(huán)的材料第五十一頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.５.１活塞環(huán)的材料要求由于活塞環(huán)處于高溫高速高壓潤滑困難的嚴(yán)酷工況，為了工作的可靠性及耐久性，對環(huán)材料的要求很高，這些要求如是：

１、良好的耐磨性和耐蝕性；２、必要的機(jī)械強(qiáng)度及熱強(qiáng)度；３、足夠的彈性和彈性保持性；４、良好的加工性。５.２活塞環(huán)的常用材料

a.合金鑄鐵鑄鐵中加入鉻、鉬、銅或鎢、釩、鈦、等成分稱之為合金鑄鐵。低合金鑄鐵：合金量《3%，中合金鑄鐵：合金量3%-10%，高合金鑄鐵：合金量》10%優(yōu)點(diǎn)：提高了材料的機(jī)械性能和耐磨性。其合金鑄鐵中片狀石墨類似固體潤滑劑，抗拉缸性強(qiáng)。用途：適用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī).。第五十二頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.所加入的幾種元素對活塞環(huán)機(jī)械性能的作用：鎢的加入對提高合金鑄鐵活塞環(huán)的高溫強(qiáng)度起重要的作用,對常溫下的強(qiáng)度、硬度和彈性也有所提高：其加入量一般為0.3%-0.6%鉻是強(qiáng)烈的碳化物穩(wěn)定元素之一,，它的加入使鑄鐵硬度大大提高,提高鑄鐵的強(qiáng)度、硬度和彈性,，提高鑄鐵的耐熱性和耐蝕性很有效。其加入量一般在0.2%-0.3%。鉬是一種溫和的反石墨化元素,鉬的加入提高了鑄鐵的強(qiáng)度和硬度,大大提高了鑄鐵的熱穩(wěn)定性.鉬還能降低鑄鐵組織和性能對壁厚的敏感性。加入量一般在0.15%-0.35%。釩是強(qiáng)烈的反石墨化元素,釩的加入使鑄鐵的強(qiáng)度和硬度有很大提高,加入量在0.15%-0.3%之間。鈦的加入對提高活塞環(huán)的強(qiáng)度有顯著的效果。提高了鑄鐵的機(jī)械性能和而磨性,加入量一般為0.1%-0.2%第五十三頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.

釩鈦合金鑄鐵活塞環(huán)在機(jī)械性能上,特別是強(qiáng)度和彈性模數(shù)優(yōu)于鉻鉬合金鑄鐵活塞環(huán)。釩鈦合金鑄鐵活塞環(huán)與鉻鉬合金鑄鐵活塞環(huán)在硬度上和熱穩(wěn)定性上沒有多大區(qū)別,但抗彎強(qiáng)度和彈性模數(shù)相差很遠(yuǎn),由于鉻鉬合金鑄鐵活塞環(huán)的強(qiáng)度較低,斷環(huán)的現(xiàn)象比釩鈦合金鑄鐵活塞環(huán)要嚴(yán)重得多。而我們公司采用的材料都是釩鈦合金鑄鐵（VanadiumTitaniumcastiron），其化學(xué)成分如下：C3.5-3.95，Si2.4-3.0，Mn0.60-1.10，P0.15-0.30，V0.10-0.30，Ti0.06-0.20，B0.010-0.040，Cr0.15-0.40，S<0.1釩鈦合金鑄鐵鉻鉬合金鑄鐵抗彎強(qiáng)度490MPa441MPa彈性模數(shù)9.3l×104MPa第五十四頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.b.多元合金鑄鐵加入鉻、鎳、鉬等十幾種合金元素的鑄鐵，具有高于普通合金鑄鐵的高耐磨性和抗折斷性，其技術(shù)難度及成本較高，主要應(yīng)用于一些高速柴油機(jī)。c.球墨鑄鐵鑄鐵中碳全部或大部分以球狀石墨形式存在的稱之為球墨鑄鐵。優(yōu)點(diǎn)：具有高強(qiáng)度特性，能給活塞環(huán)帶來較高的接觸壓力以提高密封性和刮油性。缺點(diǎn)：在表面無耐磨涂層時(shí)，其耐磨性不如合金鑄鐵性能：其抗拉強(qiáng)度為600-900MPa,

彈性模數(shù)高達(dá)l50000-l70000MPa。第五十五頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.

自l992年以來,Albama活塞環(huán)廠從德國格策活塞環(huán)公司引進(jìn)了球墨鑄鐵活塞環(huán)制造技術(shù),目前生產(chǎn)的球鐵環(huán)無論是產(chǎn)量還是質(zhì)量在國內(nèi)均處于領(lǐng)先水平,達(dá)到了國外先進(jìn)國家球鐵環(huán)質(zhì)量要求。我們公司采用的球墨鑄鐵環(huán)（KV1）其化學(xué)成分如下：C3.4-3.9，Si2.4-2.9，Mn<0.50，P<0.10，S<0.04-3.9，Cr<0.10，Cu0.20-0.50，Mo0.10-0.30。組織形態(tài)：石墨為球狀機(jī)械性能：硬度：HRB104-112，270-360HB

彎曲強(qiáng)度：1300Mpa

抗彎強(qiáng)度：600Mpa

彈性模數(shù)：150000MPa第五十六頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.c.鋼質(zhì)優(yōu)點(diǎn)：具有極高的彈性模數(shù)和抗彎強(qiáng)度，表面可處理性強(qiáng)，其表面覆以適當(dāng)處理層時(shí)，能改善活塞環(huán)的耐磨性、潤滑條件，增加活塞環(huán)的抗折斷性能，用途：摩托車及高速汽油機(jī)廣泛采用的材料。第五十七頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1）高強(qiáng)度材質(zhì)能使較薄的活塞環(huán)承受強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，即使高質(zhì)量的鑄鐵的強(qiáng)度仍不及鋼質(zhì)材料.活塞環(huán)材料需在其使用壽命期間保持其設(shè)計(jì)張力。2）熱穩(wěn)定性能使活塞環(huán)材料在高溫變?nèi)跚闆r下，仍有上乘表現(xiàn)。鋼質(zhì)環(huán)料性能要比鑄鐵環(huán)材有更好的熱穩(wěn)定性。3）更優(yōu)越地抗彎強(qiáng)度意味較小的彈力偏轉(zhuǎn)，對比鑄鐵彈性模量(157~167Mpa)，對比鑄鐵(157~167Mpa）的彈性模量，鋼質(zhì)環(huán)料的彈性模量(200~215Mpa)更佳，這有利于設(shè)計(jì)更薄，更輕的活塞環(huán)。4）不但基礎(chǔ)材質(zhì)能耐腐蝕，而且材料能易于進(jìn)行各種表面處理與加工。隨著設(shè)計(jì)者有著有更多的表面處理選擇，需要有更高適應(yīng)性的材料滿足設(shè)計(jì)需求。鋼質(zhì)環(huán)材有著此種特性。鋼質(zhì)的性能：第五十八頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.GZ材料規(guī)范表第五十九頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.5。3鑄造方式5.3.1單體疊箱鑄造

優(yōu)點(diǎn)：加工余量小、組織致密、機(jī)械性能好缺點(diǎn)：設(shè)備要求較先進(jìn)、補(bǔ)縮能力差5.3.2雙片疊箱鑄造優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)介于單體鑄造與筒體鑄造之間；合金鑄鐵一般不用此方法，此法多用于球墨鑄鐵環(huán)5.3.3筒體砂型鑄造

優(yōu)點(diǎn)：容易鑄造、廢品率低、補(bǔ)縮效果好、

缺點(diǎn)：需要切片、加工余量大、機(jī)械性能也較差第六十頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.5.3.4筒體離心鑄造優(yōu)點(diǎn)：不用砂型、減少運(yùn)輸量、節(jié)省人力、設(shè)備簡單、工裝制造容易、操作方便、易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、勞動(dòng)強(qiáng)度低、勞動(dòng)條件好、占地面積少、鑄件補(bǔ)縮能力強(qiáng)、不易產(chǎn)生縮孔、氣孔、金屬基體致密

缺點(diǎn)：毛坯是正圓的、壁的厚度很厚、要切片、內(nèi)外圓加工余量大、偏析比較嚴(yán)重、機(jī)械性能不夠穩(wěn)定第六十一頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第六章

活塞環(huán)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測方式第六十二頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.

活塞環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)中極為重要的零件，除了要求良好的機(jī)械性能及內(nèi)在質(zhì)量之外，還要求尺寸精密、幾何形狀準(zhǔn)確，同時(shí)也要求要有較好的外觀質(zhì)量。我國汽車活塞環(huán)生產(chǎn)廠現(xiàn)在執(zhí)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB3833-85《汽車、摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)技術(shù)條件》、JB3916-85《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋襯簧鑄鐵油環(huán)技術(shù)條件》、JB3934-85《汽車、摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)單體鑄造活塞環(huán)金相標(biāo)準(zhǔn)》、ZBT12001-85《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋼帶環(huán)組合油環(huán)技術(shù)條件》，各標(biāo)準(zhǔn)分別列有了關(guān)于活塞環(huán)的材質(zhì)、金相組織、機(jī)械性能、尺寸及整形公差、表面處理及外觀質(zhì)量等，并規(guī)定了相應(yīng)的檢測方法。第六十三頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1、檢測方法第六十四頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第六十五頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第六十六頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第六十七頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第六十八頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第六十九頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第七十頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.2、常見量具簡介

量具是測量零件的尺寸、角度、形狀精度和相互位置精度等所用的測量工具和量儀。（根據(jù)一般習(xí)慣，常將結(jié)構(gòu)簡單、主要在車間使用的測量器具稱為量具；而將結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精確度高、主要在計(jì)量室使用的測量器具稱為量儀）以下說明一下我們常用的二種量具１游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺可以直接測量出工件的內(nèi)外直徑、長度、寬度和深度等尺寸。游標(biāo)卡尺的測量精度一般為0.1毫米、0.05毫米、0.02毫米三種。

2.1游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理

a)0.02毫米精度游標(biāo)卡尺主尺每格為1毫米，副尺刻線總長為49毫米并均分為50格，每格為40/50=0.98毫米，則主尺與副尺相對一格之差為1-0.98=0.02毫米，它的測量精度即為0.02毫米。第七十一頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.2.2、游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)游標(biāo)卡尺一般是由主尺3、副尺5、螺釘4、下量爪1、下量爪2、測度尺6、組成組成（如圖）。第七十二頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.2.3讀數(shù)方法N=a+b（N數(shù)值a整數(shù)部分讀數(shù)b小數(shù)部分讀數(shù))b=n-(nx0.98)（n副尺與主尺對準(zhǔn)的根數(shù)）2.4讀數(shù)測驗(yàn)第七十三頁，共八十三頁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.3.千分尺千分尺是工廠常用的精密量具，這的測量精度一般為0.01毫米。常用千分尺范圍分為0~25毫米，25~50毫米，50~75毫米，7