摩托车发动机重要零部件材料与工艺总结摩托车发动机重要零部件材料与工艺总结1. 活塞：常用材料为铸铁和铝合金，铝合金又可分为铝铜合金（Y 合金）和 铝硅合金（Lo-Ex 合金）；毛坯加工方法可分为铸造和锻造两种，而铸造铝 合金活塞由于其成本低而被一般内燃机广泛使用，但在二冲程柴油机中仍采 用铸铁活塞；大量生产时采用金属模铸造，单件生产时则用砂型铸造，最新 可采用挤压铸造对于摩托车，常用材料为 ZL108、ZL109、ZL9、ZL117 等 ，通用的毛坯加工方法是金属型铸造，且金属模应采用下抽芯模具，而液态 模锻工艺是其发展方向，热处理通常采用固溶强化（相当于钢的淬火）及完 全人工时效（T6），也有采用淬火及稳定化回火（T7）的2. 活塞销：一般采用 20、15CrA 或 20Mn2 等优质渗碳钢，在强化内燃机中可 以高级合金钢；其外表面应采用渗碳淬火或表面感应淬火，为提高疲劳强度 可采用冷挤压成形法、双面渗碳、氰化或氮化对于摩托车，材料一般为低 碳合金钢（15Cr、20Cr、20Mn、20CrMo、20CrMnMo）,采用热轧圆钢、冷轧 或冷拉无缝钢管的毛坯经冷挤压和温挤压成型，双面渗碳是强化活塞销的有 效方法。
3. 活塞环：常用材料为铸铁和钢，铸铁又可分为球墨铸铁和可锻铸铁，钢中 如 65Mn 弹簧钢可用于制造气环；表面处理方法有镀铬、镀锡、喷钼及磷化 ；加工方法有单体浇铸、靠模加工及热固定法对于摩托车，可采用合金铸 铁（铬钼、钨合金铸铁）、球墨铸铁及钢（弹簧钢、不锈钢），其余同上4. 连杆：一般采用中碳钢或合金钢制造，汽车、拖拉机及其他小型内燃机常 用 45、40Cr、40MnB 等中碳钢锻造，其他强化内燃机则用 42CrMo、18Cr2Ni 4WA 等合金钢，某些小功率内燃机还有用球墨铸铁制造的；对于锻钢连杆可 采用表面喷丸处理来提高疲劳强度，固定连杆大头盖的螺栓可用 40Cr、35C rNiMo、18Cr2Ni4WA 等合金钢对于摩托车，可采用 45、40Cr、40MnB、20C r、42CrMo、20CrMo 等材料经模锻、辊锻或精锻等方法成型，采用辊锻的时 候也可用 45 钢、冷硬铸铁及球墨铸铁制造5. 曲轴：可分为锻造曲轴和铸造曲轴两大类，锻造曲轴常用材料为普通碳素 钢（35、40、45、50）和合金钢（35Mn2、40Cr、45Mn2、35CrMoA、42CrMoA 、50CrMoA、40CrNi 及 18Cr2Ni4WA），铸造曲轴常用材料为球墨铸铁 QT60- 2、可锻铸铁 KTZ70-2、合金铸铁及铸钢 ZG35 等；锻、铸造的曲轴一般都要 经过热处理，轴颈部分要经过加硬处理（渗碳、渗氮、淬火）和研磨等。
曲 轴轴承材料可分为铅基、锡基、铜基、铝基轴承合金对于摩托车，一般为 组合式曲轴（多缸的为整体式），大多采用锻造方法，常用材料为 45、50 、35Mn2、45Mn2、35CrMoA、40CrNi、40Cr、18Cr2Ni4WA，常用表面强化工 艺有圆角高频感应淬火、圆角滚压及氮化6. 配气机构：目前大多数内燃机气门锥角均为 45 度；进气门常用材料为 40C r，排气门则采用高碳马氏体钢（工作温度不超过 650 度，如 4Cr9Si2、4Cr 10Si2Mo 等）和奥氏体合金钢（工作温度可达 870 度，如 4Cr14Ni14W2Mo）；有时为提高气门耐磨、耐热、耐腐蚀性能，在气门座合面、气门杆端部还 需镀覆钴基或镍基合金，或在气门杆上进行镀铬等化学处理；气门弹簧一般 采用 65Mn、50CrVA 等材料，喷丸处理可提高其疲劳强度；大多数的气门座 圈的材料是合金铸铁；气门导管一般采用减磨性能好的灰铸铁材料，采用铁 基粉末冶金制造；凸轮轴一般采用 20、20Mn2（低碳钢要进行渗碳淬火）或 45、45Mn2（中碳钢要进行高频淬火）材料，近年来也有使用可淬硬合金铸 铁，冷激铸铁、球墨铸铁或可锻铸铁来制造；气门挺柱的作用是实现凸轮的 运动规律并承受凸轮的侧向力，多采用冷激铸铁或镍铬合金铸铁制造（凸轮 也一样，二者有匹配关系）；气门推杆的材料可采用钢或铝的，其作用是将 挺柱的运动通过摇臂传给气门；气门摇臂一般采用 45 钢模锻或精密铸造， 近来也有用球墨铸铁铸造，它多采用丁字形或工字型断面。
对于摩托车，气 门座材料可用烧结气门座材料、高铬铜钼铸铁及耐热钢，气门弹簧可用 50C rVA、60Si2CrA、60Si2CrVA、55CrSi 等材料，其可用喷丸、软氮化及超细 化热处理等工艺进行强化7. 机体：包括汽缸体和曲轴箱体，一般采用铝合金和铸铁制造，铸铁一般是 HT20-40、HT24-44 等，铝合金一般是铝硅系中高强度的 ZL101 和 ZL104 合 金；汽缸套的材料一般为球墨铸铁、高磷铸铁和合金铸铁；在风冷式内燃机 中对于铝合金气缸的汽缸套采用铸铁制造，其他的一般是汽缸体、汽缸套铸 造在一起对于摩托车，曲轴箱一般采用压铸铝合金（如 YL112 、YL113）压铸而成，汽缸体可分为铸铁汽缸体（铸铁内加合金 元素）、压入式汽缸体（汽缸套为合金铸铁铸造，然后压入到铝合金汽缸体 中）、双金属汽缸体（先对合金铸铁汽缸套外表面经机械加工后渗铝，然后 再浇铸铝合金散热片，两材料过渡层厚度控制在 0.02-0.04mm 之内）及铝合 金镀铬汽缸体四种；汽缸套磨损有磨料磨损、磨蚀磨损及溶着磨损三种情况 ，其表面处理方法有镀铬、氮化、表面淬硬及喷镀等8. 汽缸头：一般采用铸造的方法制造；制造的材料通常有铸铁和铝合金两种 ，铝合金汽缸盖工作温度一般不超过 220 度，铸铁汽缸盖工作温度一般不超 过 375-400 度；在水冷式内燃机中，通常采用 HT21-40、HT25-47 及合金铸 铁等铸铁或 ZL101、ZL104 等铝合金材料；在风冷式内燃机中，广泛采用 ZL 105、ZL106、ZL108、ZL4 等高硅铝合金和 66-1 稀土铝合金材料，少数采用 铸铁。
对于摩托车，汽缸盖常用材料有高硅铝合金、ZL105、ZL106、ZL108 及 66-1 稀土铝合金9. 汽缸盖衬垫：一般有以下型式——整片式硬铝衬垫、层叠式钢片衬垫、波 纹式钢片衬垫、铜皮-石棉衬垫、钢片-石棉衬垫及编织钢丝或金属骨架与石 棉组成的衬垫，一般中小功率内燃机都采用铜皮-石棉衬垫或钢片-石棉衬垫 零件材料工艺 左、右曲柄40Cr（45）锻压，调质处理 曲柄销40Cr（45）锻压，退火，回火，渗碳处理 连杆20CrMo锻压，渗碳，淬火处理 活塞AC8A/ZL109T6（人工时效加固溶强化） 第一道环球墨铸铁/7Cr17磷酸盐薄膜处理/氮化 第二道环RIK-20A/球墨铸铁磷酸盐薄膜处理/磷化 油环组合片环 P615 衬环 P631/1Cr18 Ni9磷酸盐薄膜处理/磷化活塞销20CrMo渗碳处理曲轴箱ADC12压铸，表面不锈钢喷丸处理/ 无水铬酸膜处理 曲轴箱盖ADC12压铸，表面不锈钢喷丸处理 苹果盖、AC 盖、左后 盖ADC12压铸，表面不锈钢喷丸处理汽缸体ADC12压铸，表面不锈钢喷丸处理 汽缸套中磷铸铁/硼铸铁铸造，精磨 汽缸头ZL107T6/T4+无水铬酸膜处理 缸头盖ADC12压铸，表面不锈钢喷丸处理 正时主动齿轮20CrMo 正时从动齿轮40Cr表面喷丸，调质处理 正时凸轮轴20CrMo整体渗碳 正时凸轮冷激铸铁正时链轮20Cr 凸轮轴20CrMo/KT2650-02整体渗碳 摇臂20CrMo精锻 摇臂轴20CrMo/30CrMo渗碳/调质并表面氮化 摇臂座钢板 20/ADC12表面氮化/铸造 气门内弹簧55CrSi表面喷丸，两端磨平 气门外弹簧SWOSC-V表面喷丸，两端磨平 进气门4Cr10Si2Mo调质并表面软氮化/表面软氮 化 排气门4Cr10Si2Mo/SUH35调质并表面软氮化/表面软氮 化 气门座圈气门导管主副轴及齿轮20CrMo 或 20CrMnTi整体碳氮共渗 变速毂QT700-2等温淬火，去尖角毛刺 变档拨叉50 锻件正火，局部高频淬火，镀铬 变档拨叉轴20CrMo表面渗碳淬火 变档轴45电镀防腐 制止器20冲压，表面渗碳，淬火 启动轴20CrMo 局部镀锌整体渗碳，喷砂喷丸，去氢 处理 减速齿轮20CrMo 渗碳淬火启动惰齿20CrMo 渗碳淬火 减速齿轮轴20CrMo表面渗碳淬火 启动大齿20CrMo 渗碳淬火 离合器结构体ADC12铸造 离合器摩擦钢片冷轧钢板冲压 离合器齿轮铁-碳-铜镍系粉末冶金齿部高频淬火并退磁 离合器弹簧65Mn 机油泵体、座、盖ADC12铸造 机油泵传动齿轮增强尼龙 66表面平整光滑 机油泵内外转子铁基粉末冶金（FG60-30）粉末冶金 飞轮10（法兰盘为 45）表面光洁。