摩托车发动机重要零部件材料与工艺总结

1、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，铝合金乂可分为铝铜合金（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；大量生产时采用金屈模铸造，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冋火（t7）的。2.

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；英外表而应采用渗碳淬火或表而感应淬火，为捉高疲劳强度 可采用冷挤压成形法、双面渗碳、鼠化或氮化。对于摩托车，材料一般为低 碳合金钢（15cr、20cr、20mn、20crmo、20crmnmo），釆用热轧圆钢、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冇效 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，钢屮 如65mn弹簧钢可用于制造气环；表面处理方法有镀銘、镀锡、喷钳及磷化； 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（钻钢

3、、钩合金铸铁）、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、18cr2ni4 wa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 用农面喷丸处理来提高疲劳强度，固定连杆人头盖的螺栓可用40cr、35crni mo、18cr2ni4wa等合金钢。对于摩托车，可采用45、40cr、40mnb、20cr> 4 2crmo. 20crmo等材料经模锻、辘锻或精锻等方法成型，采用辘锻的时候也 可用45钢、冷硬铸铁及球墨铸铁制造。5. 曲轴

4、：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、铸造的曲轴一般都耍经过 热处理，轴颈部分要经过加硕处理（渗碳、渗氮、淬火）和研濟等。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、35mn 2、45mn2、35crmoa

5、、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、4crl 0si2mo等）和奥氏体合金钢（工作温度可达870度,如4crl4nil4w2mo）； 有时为捉高气门耐磨、耐热、耐腐蚀性能，在气门座合而、气门杆端部述需 镀覆钻基或银基合金，或在气门杆上进行镀辂等化学处理；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

6、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、4 5mn2 （屮碳钢要进行高频淬火）材料，近年来也冇使用可淬硕合金铸铁，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，多采用冷激铸铁或银縮合金铸铁制造（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而。对于摩托车，气门座材料可 用烧结气门座材料、高洛铜钳铸铁及耐热钢，气门弹簧可用50crva. 60

7、s12c ra 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ii t20-40、ht24-44等，铝合金一般是铝硅系屮高强度的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ylu2即adc10、yl1 13即adc12）压铸而成，汽缸体町分为铸铁汽缸体（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

8、压入到铝合金汽缸体小）、双 金属汽缸休（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 z内）及铝合金镀辂汽 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，其农面 处理方法有镀钮、氮化、表面淬皱及喷镀等。& 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zl1

9、05、 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硕铝衬垫、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中碳合金结构钢锻压，退火，回火，渗碳处理连杆20crmo低碳合金结构钢锻压，渗碳，淬火处理活塞ac8a (zl109) /zl105

10、 (铸 造铝合金)/ld7锻铝t6 （人工时效加固溶强化）第一道环球墨铸铁/fcrl7磷酸盐薄膜处理库件第二道坏rik-20a/隊墨铸铁磷酸盐薄膜处理/磷化油环组合片环 p615 衬环 p631/lcrl8ni9磷酸盐薄膜处理/磷化活塞销20crmo渗碳处理曲轴箱adc12<bp yl113,下同压铸，表面不锈钢喷丸处理/ 无水銘酸膜处理曲轴箱盖adc 12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adc 12/球墨铸铁压铸，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zl107/zl104/zl105/zl106t6/t4+无水

11、俗酸膜处理缸头盖adc12 (yl113)压铸，表而不锈钢喷丸处理正时主动齿轮20crmo正吋从动齿轮合金结构钢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20#低碳镇静钢/adc 12表面氮化/铸造气门内弹簧55crsi表而喷丸，两端濟平气门外弹簧swosc-v (60si2cra)表面喷丸，两端磨平进气门4crlosi2mo调质并表面软氮化/表面软氮 化排气门5cr21mn9ni4n调质并农面软氮化/农面软氮 化气门座圈ni-cr-co （铁基烧结合金）hrc28-35度气门导管crmocu30-54时效处理，表面硬度为hrb95-103主副轴及齿轮20crmo 或 20crmnti整体碳氮共渗变速毂球墨铸铁qt700-2等温淬火，去尖角毛刺变档拨叉50钢锻件正火，局部高频淬火，镀锯变档拨叉轴20crmo表而渗碳淬火变档轴45#中碳钢电镀防腐制止器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