[其他]粉末冶金高硅铝自润滑活塞

说明书

本发明涉及一种航模发动机活塞。

航模发动机中活塞因为没有封气涨圈，所以对其强度、耐磨性以及它对气缸减磨性的要求特别高。而航模发动机的优劣，活塞又是一个关键，它直接影响航模发动机的性能。目前国外几种名处于航模发动机活塞多以高硅铝铸造合金为原料，并从细化初生硅和改善其分布均匀程度入手来提高耐磨性。但往往由于铸造质量不稳定，初生硅偏析粗大等原因。活塞和气缸之间的摩擦损耗功率，占发动机输出功率的30～40%。因此，降低活塞与气缸之间的摩擦系数以提高发动机的转速和有效功率是一个重要课题。

据日本专利（昭和59-37339）介绍，为了得到耐磨性更高而热膨胀系数很低的制品，就须提高硅的含量，但硅的含量超过11.7%时，往往发生硅元素的偏析问题，同时初生硅长大还引起加工性能的劣化和耐磨性的下降。采用磷、钠之类的变质剂，虽说可以细化初生硅到20～40微米，但手续繁杂，也不稳定;而采用雾化方法制成高硅铝合金粉末，再行压制烧结、则很易获得初生硅大小仅2～3微米的制品，并且初生硅弥散均匀，产品耐磨性也大大提高。我们的试验也证实了这一点。如2.5C.C发动机，在15000转/分运转6～10小时，高硅铝粉末活塞磨损量小于0.001毫米;而铸造高硅铝活塞以同样转速运转6小时，活塞磨损量为0.007～0.008毫米，说明粉末活塞耐磨性大大高于铸造活塞。但由于气缸铬层的硬度为HV＞700，此时又出现气缸壁严重磨损的问题。

本发明的任务是研制一种掺有润滑剂的高硅铝合金粉末活塞，以减少它对气缸筒的磨损量。

本发明是这样实现的，按常规制取100目高硅铝合金粉末，向其中掺入1～7%重量比，粒度为1～2微米的石墨和二硫化钼粉末，然后混匀，放入模型中热压，即制成航模活塞。

本发明制成的高硅铝活塞，组织緻密，无疏松、气缸、初生硅细化程度高（2～3微米），机械强度高，抗磨性，自润滑性以及机械加工性能均好。依上述条件运转，气缸筒的磨损量小于0.001毫米。另外实测未掺润滑剂试样的摩擦系数为0.15，而掺有1～5%固体润滑剂的试样静摩擦系数为0.12。

实施例：

在100目高硅铝合金粉末中掺入重量比为1～7%，粒度为2微米的石墨和二硫化钼混匀后直接装入模具中，以冲头稍加压，在560+10℃下保温一段时间，然后再加压并保压数分钟，卸压出模即成航模活塞成品，其强度为18～25kg/m·m²。