一种发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法及其生产工艺技术

本发明专利技术公开了一种发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法及其生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)在发动机连杆衬套上取样；2)金相磨面孔隙检查及分析评定；3)结合层检查及分析评定；4)合金层检查及分析评定。本发明专利技术这种发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法及其改良生产工艺，通过分析评定改善连杆衬套的加工生产工艺，可有效的控制发动机连杆衬套的磨损，确保发动机正常运转，具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法及其生产工艺
本专利技术属于汽车
，更具体的说涉及一种发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法及其生产工艺。
技术介绍
随着汽油发动机的升功率和升扭矩提高，连杆小头从半浮结构改为全浮结构增加了连杆衬套，连杆衬套是汽油发动机上重要的耐磨件，连杆衬套过盈配合装配在连杆小头孔内，间隙配合装配在活塞销上。汽油发动机工作时，连杆衬套起到传递载荷及减小摩擦损失的作用。为满足汽油发动机工况要求，连杆衬套采用有一定强度的钢SPCC为钢背，然后在其内表面烧结和压入一定厚度的减摩铜合金层轴承合金。铅可以作为铜基滑动轴承材料中重要的减摩组元，游离的Pb质点不但有润滑作用、耐磨性高且填充性好，填于孔隙处，提高密度，因而过去一直广泛应用铜铅合金作为连杆衬套表面合金层。随着现代环保要求严格，铅被列为禁用物质要求，铜铅合金已经无法使用，为此，需要开发一种性能满足要求无铅铜合金层(如CuSn8Ni)，以替代铜铅合金。但在开发初期，由于生产工艺及验收技术条件缺乏等实际因素影响生产出来的连杆衬套，在A型号汽油发动机500小时额定功率台架试验时出现小头异响，拆机分析是由于连杆衬套合金层出现早期磨损，造成连杆衬套与活塞销配合间隙大产生撞击的声音，对外表现为“连杆小头异响”，影响汽油发动机的正常运转，给整车动力性带来一定的负面影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种可实施的发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法及其生产工艺，改善连杆衬套的加工生产工艺，可有效的控制发动机连杆衬套的磨损，确保发动机正常运转。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：所提供的这种发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在发动机连杆衬套上取样；2)金相磨面孔隙检查及分析评定；3)结合层检查及分析评定；4)合金层检查及分析评定一种发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在发动机连杆衬套上取样；2)金相磨面孔隙检查及分析评定；3)结合层检查及分析评定；4)合金层检查及分析评定。为使上述技术方案更加详尽和具体，本专利技术还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果：步骤1)中取样区为连杆衬套中心偏一侧45°处，由边缘向中心截取试样，试样其长度应在10～30mm，宽度应在4～8mm。步骤2)中孔隙的检查在未浸蚀的金相磨面上进行，试样在200倍或100倍金相显微镜下，在任意0.2mm×0.2mm范围内选取5个最差视场进行评级。步骤3)和步骤4)中结合层和合金层基体组织的检查应在用氯化高铁盐酸水溶液浸蚀后的金相磨面上进行。步骤3)中检查合金层与钢背层结合情况，试样在200倍或100倍金相显微镜下选择最差的一个视场作为评定依据。步骤4)中试样在500倍金相显微镜下检查及分析评定。一种发动机连杆衬套的生产工艺，包括如下步骤：1)合金熔炼经雾化干燥机筛选后合金粉存储待用；2)钢板下料，轧制及校平，对钢板的复合面进行打磨处理；3)铺合金粉；4)初烧；5)初轧；6)复烧；7)精轧；8)校平；9)裁料边，除锈与包装。步骤4)中初烧温度870℃。步骤6)中，复烧温度800℃。所述合金采用CuSn8Ni，其中包括如下重量百分比的各元素：Sn7.0～9.0％，Ni0.7～1.3％，余量为Cu。本专利技术发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法及其生产工艺与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术这种发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法及其生产工艺，通过分析评定改善连杆衬套的加工生产工艺，可有效的控制发动机连杆衬套的磨损，确保发动机正常运转，具有较好的应用前景。附图说明下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：图1为本专利技术连杆衬套生产工艺流程图；图2为本专利技术连杆衬套取样位置示意图；图3为工艺改进前试样孔隙测量示意图；图4为工艺改进前试样合金层显微组织分析图；图5为工艺改进后试样孔隙测量示意图；图6为工艺改进前试样合金层显微组织分析图。图中标记为：1、钢背层，2、合金层，3、取样区。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。本专利技术提出了一种控制汽油发动机连杆衬套内表面早期磨损方法，对内表面合金层采用无铅铜合金在常规化学、硬度项目测试基础上增加了金相分析并制订了金相要求和分析方法。通过金相组织分析结果，对其实际生产如粉末粒度大小比例等技术参数做了调整，达到控制好无铅铜合金质量，解决了常规化学成分和硬度材料试验中发现不了合金层早期磨损质量问题，具体如下：1、化学成分：连杆衬套合金层牌号CuSn8Ni符合表1规定表1元素(wt％)SnNiCu技术要求7.0～9.00.7～1.3余量连杆衬套合金层合金采用CuSn8Ni，其中包括如下重量百分比的各元素：Sn7.0～9.0％，Ni0.7～1.3％，余量为Cu。2、金相技术要求2.1、孔隙：孔隙长度1～3级为合格，4～5级为不合格，说明见表2表2级别金相组织情况1级视场内孔隙长度小于0.01mm2级视场内孔隙长度在0.01mm～0.02mm范围内小于10个3级视场内孔隙长度在0.02mm～0.04mm范围内小于10个4级视场内孔隙长度在0.04mm～0.10mm范围内小于10个5级视场内孔隙长度在0.1mm以上2.2、结合层：合金层2与钢背层1应牢固粘合，结合处不得有夹杂物、氧化物及分层脱开等缺陷现象。2.3、合金层显微组织：锡呈细小点状(允许少量细小条状)均匀分布于α相固溶体的基体上，无明显的方向性。3、分析方法：3.1、取样部位在连杆衬套中心偏一侧45°处，由边缘向中心截取试样一块，其长度应在10～30mm，宽度应在4～8mm；根据连杆衬套的大小在此范围内适当选择所需要的尺寸，取样区3位置见图2标注区域。3.2、孔隙的检查应在未浸蚀的金相磨面上进行。3.3、结合层和合金层基体组织的检查应在用氯化高铁盐酸水溶液浸蚀后的金相磨面上进行，其中氯化高铁盐酸水溶液按5g氯化高铁、10mL盐酸、100mL水配比制成。4、评定方法：4.1、孔隙评定：试样在200倍(或者100倍)金相显微镜下，在任意0.2mm×0.2mm范围内选取5个最差视场按照表2分别进行评级。注：5个视场如有3个视场不合格或任意一个视场在5级，则评价为不合格。4.2、结合层评定：合金层与钢背层结合情况，试样在200倍(或者100倍)金相显微镜下则应选择最差的一个视场作为评级依据。4.3、合金层显微组织分析：具体显微组织中“相”分辨放大到500倍进行。5、制备方法：钢背铜合金层连杆衬套步骤和主要参数如下：发动机连杆衬套的生产工艺，如图1所示，包括如下步骤：1)合金熔炼经雾化干燥机筛选后合金粉存储待用；2)钢板下料，轧制及校平，对钢板的复合面进行打磨处理；3)铺合金粉；4)初烧；5)初轧；6)复烧；7)精轧；8)校平；9)裁料边，除锈与包装。步骤4)中初烧温度870℃。步骤6)中，复烧温度800℃。6、具体提供一种实施例1、A型号发动机500小时额定功率台架试验合金层早期磨损造成小头异响，金相分析如下：1.1、孔隙：试样按照GB/T13298-1991要求制样，在显微镜放大倍数200倍下选取5个最差视场进行拍照、测量，其中1个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在发动机连杆衬套上取样；2)金相磨面孔隙检查及分析评定；3)结合层检查及分析评定；4)合金层检查及分析评定。

【技术特征摘要】
1.一种发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在发动机连杆衬套上取样；2)金相磨面孔隙检查及分析评定；3)结合层检查及分析评定；4)合金层检查及分析评定。2.按照权利要求1所述的发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法，其特征在于：步骤1)中取样区为连杆衬套中心偏一侧45°处，由边缘向中心截取试样，试样其长度应在10～30mm，宽度应在4～8mm。3.按照权利要求1所述的发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法，其特征在于：步骤2)中孔隙的检查在未浸蚀的金相磨面上进行，试样在200倍或100倍金相显微镜下，在任意0.2mm×0.2mm范围内选取5个最差视场进行评级。4.按照权利要求1所述的发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法，其特征在于：步骤3)和步骤4)中结合层和合金层基体组织的检查应在用氯化高铁盐酸水溶液浸蚀后的金相磨面上进行。5.按照权利要求4所述的发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法，其特征在于：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨当友，陈光跃，王太海，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34