[科普中国]-铝活塞合金

铝活塞合金以低塑性铸造铝合金为基体材料，其成分中添加占合金量0.8～1.4%的富砷混合稀土元素及Sn、Pb、Zn、Cr、Ti微量金属元素。

简介铝活塞合金，以低塑性铸造铝合金为基体材料，其成分中添加占合金量0.8～1.4%的富砷混合稀土元素及Sn、Pb、Zn、Cr、Ti微量金属元素。在熔炼过程中，稀土元素与合金元素发生相互作用，生成多种稀土化合物强化相，使合金组织均匀，晶粒细化，晶界强化，线膨胀系数减小，从而明显提高强度、硬度，增强体积稳定性和切削加工性能。其抗拉强度≥275N/mm2，硬度HBS95～135，制成的活塞体积稳定性≤2%D，特别适合制作有特殊要求的中凸变椭型铝合金活塞。1

工作条件活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度（8～12m/s）往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。

活塞检验主要是裙部直径、活塞环槽高度和活塞销座孔尺寸的测量：

①活塞的选配应按气缸的修理尺寸来确定.通常加大尺寸数值标注在活塞顶上；

②在同一系列送鱼丛中，其活塞的结构不一定相同，因此在选购活塞时，必须根据发动机的类型选用对应类型的活塞.在同一台发动机上，应选用同一厂牌、同一组或同一产品代号的活塞;同一机型必须使用同一产品代号的活塞，保证活塞直径差和质量差不超过原厂规定范围.否则，会引起发动机燃烧不良，工作粗暴，经济性和动力性下降等故障。因此在选配活塞时，必须根据发动机的类型选用对应型号的活塞。

影响随着汽车整车对发动机的动力性、经济性、环保性及可靠性的要求越来越严格，活塞已发展成为集轻质高强度新材料、异型外圆复合型面、异型销孔等多项新技术于一体的高技术含量的产品，以保证活塞的耐热性、耐磨性、平稳的导向性和良好的密封功能，减少发动机的摩擦功损失，降低油耗、噪声和排放。为满足以上的功能要求，通常将活塞的外圆设计成异型外圆（中凸变椭圆），即垂直于活塞轴线的横剖面为椭圆或修正椭圆，且椭圆度沿轴线方向按一定的规律变化（如图1所示），椭圆度精度达0.005mm；活塞纵剖面的外轮廓为高次函数的拟合曲线，轮廓精度为0.005～0.01mm；为提高活塞的承载能力，以提高发动机的升功率，通常将高负荷活塞的销孔设计成微内锥型或正应力曲面型（异型销孔）,销孔尺寸精度达IT4级，轮廓精度为0.003mm。2

活塞作为典型的汽车关键零部件，在切削加工方面具有很强的工艺特点。国内活塞制造行业通常是由通用机床和结合活塞工艺特点的专用设备组成机加工生产线，因此，专用设备就成为活塞切削加工的关键设备，其功能和精度将直接影响最终产品的关键特性的质量指标。

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学