李闯
,
张翼
,
胡定云
,
蔡强
,
邹润
,
马伟凯
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.02.024
目的 研究不同陶瓷材料对活塞温度和热应力的影响.方法 以氧化镁-部分稳定氧化锆陶瓷(Mg-PSZ)和氧化钇-部分稳定氧化锆陶瓷(Y-PSZ)两种材料为研究对象,在硅铝合金活塞顶部分别喷涂Mg-PSZ和Y-PSZ等离子体,分析讨论了两种不同涂层材料对活塞温度场和热应力场的影响,对比分析了有无陶瓷涂层活塞温度场和热应力场的变化.结果 和无涂层活塞相比,Mg-PSZ涂层活塞和Y-PSZ涂层活塞的表面温度明显升高,其表面最高温度分别升高了50.49%和34.81%,但是对应的基体最高温度却分别下降了28.49%和17.34%.同时还发现,Mg-PSZ涂层活塞和Y-PSZ涂层活塞具有相同的温度和热应力分布,并且其活塞基体和无涂层活塞也具有相同的温度和热应力分布.结论 Mg-PSZ涂层活塞和Y-PSZ涂层活塞都会导致活塞表面温度升高,应力增大,但是Y-PSZ对基体温度影响更大,Mg-PSZ对热应力影响更大.
关键词:
热障涂层
,
柴油机活塞
,
温度分布
,
热应力
,
氧化镁-部分稳定氧化锆陶瓷
,
氧化钇-部分稳定氧化锆陶瓷
蔡强
,
张翼
,
李闯
,
邹润
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.04.041
目的 探讨ZL702A铝合金的微动损伤机理,寻找适合的微动疲劳寿命预估模型.方法 以ZL702A铝合金为研究对象,设计方足桥-试件微动模拟件进行微动疲劳实验,用4XC-PC金相显微镜观察断裂试件表面的磨损形貌,探讨微动损伤机理.建立方足桥-试件有限元模型,编程计算剪应变幅、法向正应力、相对滑移距离等微动特征参数,分别运用FS、KBM、McDiarmid以及Ruiz参数预测ZL702A铝合金微动疲劳寿命.结果 疲劳裂纹主要在局部塑性区成核,剪切应变可以加速裂纹核的形成,疲劳裂纹增长是裂纹尖端剪切带不断聚合的过程,裂纹面上的法向应力/应变使这种聚合加速.法向载荷保持不变,随着最大轴向力的增大,微动损伤增大.4种微动疲劳寿命预估模型的结果表明,微动损伤在试件接触区边缘最大,容易萌生微动裂纹,与实验值一致.微动疲劳寿命预测结果表明,Ruiz参数预测结果与实验结果误差在2倍公差带因子范围内,最接近实验值.结论 微动磨损区分为粘着区、混合区、滑移区,在混合区边界上最容易发生塑性变形,萌生微动疲劳裂纹,用Ruiz参数预测ZL702A铝合金的微动疲劳寿命是可行的.
关键词:
ZL702A铝合金
,
微动磨损
,
微动疲劳
,
有限元法
,
寿命预测
