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柴油機(jī)UNIVER氣缸套用灰鑄鐵氣體滲氮工藝 
UNIVER氣缸套是柴油機(jī)中的重要零部件之一，承受高溫、高壓的沖擊和活塞環(huán)的往復(fù)摩擦，工作環(huán)境惡劣，磨損較快且易產(chǎn)生拉缸現(xiàn)象；尤其隨著柴油機(jī)功率密度和轉(zhuǎn)速的提升，對(duì)UNIVER氣缸套的耐磨性和強(qiáng)度有了更高的要求。表面滲氮可以有效提高UNIVER氣缸套的耐磨性、耐腐蝕性，耐疲勞性等。

柴油機(jī)UNIVER氣缸套用灰鑄鐵氣體滲氮工藝 
傳統(tǒng)的UNIVER氣缸檢測(cè)，能通過(guò)定量分析來(lái)指導(dǎo)、控制生產(chǎn)的大都制造成本甚高，而成本低廉的又無(wú)法進(jìn)行定量分析，漏檢、誤廢現(xiàn)象嚴(yán)重。本文作者設(shè)計(jì)研制的檢測(cè)裝置，成本低，效率高，檢測(cè)項(xiàng)目全面，檢測(cè)指標(biāo)量化，適用于指導(dǎo)、控制生產(chǎn)，特別是中小UNIVER氣缸生產(chǎn)企業(yè)。現(xiàn)已小批量投入使用，具有較強(qiáng)的開發(fā)潛力。本文在介紹這一新裝置的同時(shí)，對(duì)有關(guān)指標(biāo)參數(shù)亦進(jìn)行了較詳盡的計(jì)算分析。標(biāo)準(zhǔn)UNIVER氣缸的尺寸設(shè)計(jì)徐文燦標(biāo)準(zhǔn)UNIVER氣缸是指大批量生產(chǎn)的常規(guī)UNIVER氣缸。它包括單作用UNIVER氣缸、單活塞桿和雙活塞桿的雙作用UNIVER氣缸（含緩沖UNIVER氣缸）。標(biāo)準(zhǔn)UNIVER氣缸的尺寸設(shè)計(jì)就是根據(jù)對(duì)UNIVER氣缸的工作要求，選定UNIVER氣缸的缸徑和行程。船用低速二沖程十字頭式柴油機(jī)(海船主機(jī))機(jī)架上部置有橫隔板和活塞桿填料函,將UNIVER氣缸與曲柄箱分隔開。該結(jié)構(gòu)特征要求海船主機(jī)必須選用UNIVER氣缸油注油系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)制UNIVER氣缸潤(rùn)滑。傳統(tǒng)的機(jī)械式UNIVER氣缸注油器通過(guò)鏈輪傳動(dòng)帶動(dòng)機(jī)械注油器的凸輪軸,其泵油頻率與主機(jī)轉(zhuǎn)速同步。由于機(jī)械式UNIVER氣缸注油器不能根據(jù)船舶柴油機(jī)運(yùn)行工況的變化實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定時(shí)定量注油,電子控制式UNIVER氣缸注油系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,引起船舶柴油機(jī)制造商、研究機(jī)構(gòu).圍繞UNIVER氣缸套用灰鑄鐵的氣體滲氮展開研究，研究從氣體滲氮工藝參數(shù)對(duì)滲氮層氮濃度的影響和氣體滲氮保溫對(duì)UNIVER氣缸套心部微觀組織和力學(xué)性能的影響兩方面出發(fā)。主要目的在于提出一個(gè)確定UNIVER氣缸套用灰鑄鐵氣體滲氮工藝路線的分析方法和依據(jù)，使UNIVER氣缸套經(jīng)氣體滲氮后獲得所需要的滲氮層氮濃度場(chǎng)和良好的心部機(jī)械性能。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論為：考慮氮?jiǎng)蓍T檻值對(duì)滲氮過(guò)程的影響，基于質(zhì)傳遞和質(zhì)擴(kuò)散機(jī)理，提出了一個(gè)氣體滲氮過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，采用有限差分法對(duì)該數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了數(shù)值求解，并在MATLAB中編寫程序?qū)崿F(xiàn)該數(shù)值計(jì)算過(guò)程。展開了UNIVER氣缸套氣體滲氮試驗(yàn)研究，將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果作對(duì)比，驗(yàn)證了上述數(shù)值模擬方法的正確性；之后用該方法研究了滲氮工藝參數(shù)如溫度、滲氮時(shí)間、氮?jiǎng)輰?duì)滲氮層厚度、氮濃度分布的影響。結(jié)果表明，滲氮層厚度隨溫度的升高和時(shí)間的增長(zhǎng)均顯著增加，而表面氮濃度隨溫度的升高而降低；氮?jiǎng)輰?duì)滲氮層厚度幾乎沒有影響，但對(duì)表面氮濃度和化合層成分有顯著影響。為使?jié)B氮保溫后會(huì)鑄鐵UNIVER氣缸套心部仍具備優(yōu)良的力學(xué)性能，在貝氏體基體灰鑄鐵中添加了Nb、V、Ti微量合金元素，制備了NbVTi合金灰鑄鐵；并利用掃描電鏡（SEM）和力學(xué)性能測(cè)試研究了該灰鑄鐵在不同氣體滲氮保溫溫度下的微觀組織和力學(xué)性能的演變。結(jié)果表明，隨著保溫時(shí)間的增長(zhǎng)或溫度的升高，NbVTi合金灰鑄鐵的貝氏體基體組織發(fā)生粗化；拉伸斷口呈現(xiàn)準(zhǔn)解理斷裂特征，并隨保溫時(shí)間或溫度的增加出現(xiàn)了一定程度的韌性斷裂特征，塑韌性得到改善；隨保溫時(shí)間或溫度的增加，NbVTi合金灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和布氏硬度呈下降趨勢(shì)，但是，熱處理后的抗拉強(qiáng)度和布氏硬度與普通貝氏體基體灰鑄鐵相比有較大提高.

柴油機(jī)UNIVER氣缸套用灰鑄鐵氣體滲氮工藝 
總之，氣體滲氮工藝對(duì)UNIVER氣缸套用灰鑄鐵表面滲氮層氮濃度和心部組織和性能的影響，為選擇UNIVER氣缸套材料以及制定其氣體滲氮工藝提供了分析方法和依據(jù)。對(duì)UNIVER氣缸壓力進(jìn)行時(shí)．頻分析，探討了UNIVER氣缸壓力信號(hào)與氣閥機(jī)構(gòu)狀態(tài)之間的關(guān)系。對(duì)UNIVER氣缸壓力信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)小波分解，計(jì)算分解后尺度ｌ上信號(hào)各頻帶的能量比，從中提取診斷特征量，從而對(duì)氣閥機(jī)構(gòu)進(jìn)行故障診斷。結(jié)果表明此方法是可行、有效的。