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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划锡基材料的优点第十章船机主要零件的材料及热处理第一节曲轴一、曲轴的工作条件和对材料的性能要求曲轴的作用是汇集和输出柴油机各缸所作的功1.曲轴的工作条件交变载荷、弯矩和扭矩的作用有较大的应力集中(在横载面变化处，如轴颈与曲柄连接处)2.对曲轴的性能要求(1)具有良好的综合机械性能(2)具有足够的疲劳强度;(3)具有优良的耐磨性。二、曲轴的材料及热处理1.曲轴的材科船用大型低速柴油机(大多采用半组合式曲轴)：主轴颈-中碳优质碳素结构钢30、40、45号钢，曲柄-选用铸钢，如ZG270-4
2、50、ZG310-570和ZG25MnV等;船用中高速柴油机(采用整体式曲轴)：中碳优质碳素结构钢或合金调质钢，或选用球墨铸铁QT600-03、QT700-02等。2曲轴的热处理曲轴材料的组织必需为S或为S(1)碳钢曲轴锻件：正火+粗加工+退火处理;(2)合金钢曲轴锻件：退火+粗加工+调质处理(+表面淬火或氮化);(3)铸钢曲柄：两次正火处理+低温退火处理，或高温扩散退火+正火+回火(4)球墨铸铁曲轴：正火，轴颈表面高频淬火碳钢曲轴由于淬透性差采用最终正火来代替调质，消除组织缺陷和改善切削加工性能合金钢的主要采用调质来获得回火索氏体满足综合机械性能的要求国产各类柴油机的材料及热处理如表10-1
3、。3.曲轴轴颈的表面强化处理使曲轴的耐磨性和疲劳强度大大提高。主要采用的方法有:(1)氮化处理：常用气体氮化、气体软氮化、离子氮化等;(2)喷丸、滚压强化第二节连杆一、连杆的工作条件连杆的作用：是把活塞与曲轴连接起来，把作用于活塞上的气体力和惯性力传递给曲轴，从而将活塞的往复运动变成曲轴的回转运动。连杆内部有很大的交变拉、压应力和弯曲应力;连杆大、小端受到摩擦与磨损。二、连杆的材料和热处理1.连杆材料船用大型低、中速柴油机连杆：35、40、45号碳钢和45Cr、35CrMo等合金钢;高速大功率柴油机：4OCr、35CrMo、42CrMo、l8Cr2Ni4WA等合金钢。连杆毛坯锻造成型，小型高速
4、机模锻，大中型机采用自由锻。2.热处理(1)船用大型低速柴油机连杆：中碳钢-正火+粗加工+退火(对材料的疲劳强度要求不高;主要保证刚度)(2)中、高速柴油机连杆：中碳钢-调质或正火;合金钢-调质处理表面进行抛光、喷丸或其他表面强化处理(由于对疲劳强度要求较高)第三节气缸套一、气缸套的工作条件及对材料的要求是燃烧室的组成零件之一1.气缸套的工作条件(1)内圆表面：高温、高压、摩擦和腐蚀;(2)外表面：腐蚀、穴蚀、热应力2.对气缸套材料的要求(1)具有较高的强度、刚度。(2)具有良好的耐磨性、耐蚀性和导热性。二、气缸套材料及表面热处理1.气缸套材料除少数高速大功率轻型柴油机采用钢质(38CrMoA
5、l)气缸套外，均采用铸铁大型低速柴油机和一般中、高速柴油机：灰口铸铁HT25O、HT300和高磷铸铁、钒钛铸铁。中、高速强载柴油机：含硼合金铸铁，或球铁，如QT600-03。中、小型柴油机气缸套多采用离心铸造;大、中型柴油机气缸套一般为砂型铸造。2.气缸套表面处理气缸套内圆表面强化处理:表面热处理强化：表面淬火(高频淬火、激光淬火、电接触淬火等)表面化学热处理方法(氮化、离子轰击扩渗处理等)松孔镀铬，镀层具有硬度高、摩擦系数小和耐磨性、耐蚀性好的特点。第四节活塞是柴油机的主要工作运动部件之一，也是燃烧室的组成零件一、工作条件及对材料的要求1.活塞的工作条件(1)承受很高的热应力与机械应力;(2
6、)承受着摩擦与撞击(在润滑不良的情况下更为严重)2.对活塞材料的要求(1)具有足够的强度和硬度，较高的疲劳强度和高温工作性能;(2)优良的导热性，较小的膨胀系数;(3)具有良好的耐磨性与耐蚀性;(4)具有较小的比重(对高速柴油机尤为重要)二、活塞材料及热处理1.活塞材料(1)船用中、低速柴油机：灰口铸铁HT250、HT300大型低速十字头柴油机(组合式活塞)-活塞头：ZG230-450、ZG25CrMo;裙部：HT250、HT300中速柴油机-球墨铸铁QT500-07(缸径为10040Omm)(2)中、高速柴油机：铝合金活塞，如ZL108;ZL110。高速强载柴油机活塞：LD8、LDl0和LD
7、ll等锻铝材料。整体式铸铁活塞毛坯采用砂模铸造，批量大的小型铸铁活塞毛坯采用金属模铸造。整体式铸铝活塞采用金属模离心铸造。锻铝活塞毛坯采用模锻。2.活塞的热处理(1)铸铁活塞：粗加工+退火处理。(2)碳素铸钢和合金铸钢的活塞：正火+(粗加工后)退火处理。合金铸钢：调质处理。(3)铝合金活塞：淬火+时效处理。第五节活塞销刚性较好的圆柱体。一、活塞销的工作条件及对材料的要求1活塞销的工作条件(1)周期性强烈冲击和弯曲、剪切作用;(2)销表面承受较大的摩擦磨损。2对活塞销材料的要求(1)具有足够的强度、刚度，表面具有较高的硬度和较高的耐磨性;(2)具有足够的冲击韧性;(3)具有较高的疲劳强度。二、活
8、塞销的材料和热处理1活塞销的材料15、20或l5Cr、2OCr、2OCrMnTi等。强载柴油机多选用合金渗碳钢。2活塞销的热处理渗碳+淬火+低温回火活塞销表面：M低碳钢心部：F+P，合金渗碳钢心部：M+F第六节活塞环活塞环是活塞组件之一，装于活塞环槽中。活塞环在气缸中起密封、布油与刮油的作用。一、活塞环的工作条件及对材料的要求1.活塞环的工作条件(1)受到高温高压燃气的作用;(2)往复、回转、和扭曲等运动，受到摩擦、磨损；工作条件十分恶劣，且极易损坏(正常使用寿命为800010000h)。2.对活塞环材料的要求(1)具有足够的强度和一定的硬度，一般低速机环硬度HB180220;中、高速机环硬度
9、HB190一230;(2)具有良好的耐磨性与磨合性，一般环比缸套的硬度高HBl020;(3)良好的耐热性与导热性;(4)良好的抗腐蚀性，抗低温腐蚀。二、活塞环材料(1)主要采用铸铁(HT25O、HT300)，和合金铸铁(Cr-Mo、Cr-Mo-Cu)。(2)某些高速大功率柴油机采用钢制刮油环，一般采用耐热钢。三、活塞环的表面处理活塞环外圆表面强化:(1)镀铬活塞外圆表面和端面镀铬(提高耐磨性)(3)喷钼提高耐磨性和抗拉缸性能;提高抗蠕变能力和耐热性;摩擦系数小，钼层具有存油孔并与基体结合良好。喷钼环一般用于大功率柴油机的第一道环。此外，还可采用喷涂陶瓷、渗硫和激光热处理等方法使活塞环表面强化。
10、第七节气阀一、工作条件及对材料的要求是柴油机气阀配气机构零件(1)阀盘承受较高的热负荷;(2)排气阀受高温废气冲刷与腐蚀;(3)阀面(撞击)磨损，阀杆磨损。2.要求：(1)具有较高的高温机械性能;(2)具有高温抗腐蚀的性能;(3)具有较高的耐磨性与抗冲击性能;(4)导热性好，热膨胀系数小。二、气阀材料及热处理1.气阀材料进气阀：4OCr、35CrMo、4OCrNi等合金调质钢，或4Cr9si2排气阀：4Cr9Si2(650)、4Crl4Ni4W2Mo(第二次正火提高高温强度；高温回火能消除正火应力，进一步提高高温强度热整形可提高叶片精度，校正热处理变形；去应力退火的目的是消除热整形盈利；镀硬铬
11、可提高抗氧化性和耐腐蚀性。大桥：要求材料塑性、焊接性好，应选用低合金高强度钢，典型牌号Q345，热处理：热轧空冷汽车齿轮：对材料的耐磨性、疲劳性能、心部强韧性的要求较高，通常使用合金渗碳钢，典型牌号20CrMnTi，热处理：渗碳+淬火+低温回火。简明工艺路线：下料锻造正火切削加工渗碳淬火+低温回火喷丸磨削加工汽轮机叶片：要求材料强度、韧性高、化学稳定性好、导热性好、耐磨、抗震、加工性能好，低合金钢20CrMo奥氏体耐热钢1Cr18Ni9Ti等，简明工艺路线：汽车板簧：要求材料有的高屈服强度和疲劳强度，使用材料硅锰钢，典型牌号60Si2Mn等，热处理：淬火+中温回火，工艺路线：热轧钢带冲裁下料压力成型淬火中温回火喷丸强化。锅炉：使用材料耐热钢，12Cr1MoV等，热处理：正火+调质+固溶，工艺路线：硫酸、硝酸容器：要求材料有良好的耐蚀性。使用材料铬镍不锈钢1Cr18Ni9Ti等，热处理：固溶处理目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
