鐵氣缸和鋁合金氣缸的物理性能不同。鑄鐵氣缸體的熱負(fù)荷能力更強(qiáng),鑄鐵在增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率方面具有更大的潛力。例如,1.3升鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率可以超過(guò)70千瓦,而鑄鋁發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出能力只能達(dá)到60千瓦。據(jù)了解,1.5升鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過(guò)渦輪增壓等技術(shù)滿(mǎn)足2.0升排量發(fā)動(dòng)機(jī)的功率要求,而鑄鋁氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)難以滿(mǎn)足這一要求。所以很多人在??怂怪械退傩旭倳r(shí)也能產(chǎn)生驚人的扭矩輸出,不僅有利于車(chē)輛的啟動(dòng)和加速,而且可以提前換擋,達(dá)到省油的效果。
鑄鐵材料仍然用于鋁合金氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部,尤其是氣缸。燃料燃燒后,鑄鋁和鑄鐵的熱膨脹率不均勻,這通常被稱(chēng)為變形一致性問(wèn)題。這是鑄造鋁缸體過(guò)程中的一個(gè)難題。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),配備鑄鐵氣缸的鑄鋁氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)需要滿(mǎn)足密封要求。為了改善鈦合金的性能,除了必要的合金化外,通常還需要適當(dāng)?shù)臒崽幚怼?/p>
除了冷加工組織的恢復(fù)和再結(jié)晶過(guò)程外,鈦合金還具有復(fù)合溶液和→ β的多晶轉(zhuǎn)變。
再結(jié)晶主要通過(guò)結(jié)合金相觀察和X射線(xiàn)衍射來(lái)確定。當(dāng)再結(jié)晶發(fā)生時(shí),變形的纖維結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)細(xì)小的等軸晶粒,同時(shí),X射線(xiàn)背反射勞厄圖相上的衍射環(huán)開(kāi)始變成不相連的斑點(diǎn)。對(duì)于可熱處理的β,合金還可以通過(guò)不完全時(shí)效(500℃/4-8小時(shí),空氣冷卻)顯示出再結(jié)晶結(jié)構(gòu)。未完全老化后的未結(jié)晶晶粒在腐蝕后變暗。
需要指出的是,在鈦合金中,再結(jié)晶過(guò)程往往伴隨著一些其他的結(jié)構(gòu)變化。例如,在βA合金附近和穩(wěn)定元素含量低的A+β合金中,A相和β相的溶解改變了成分;熱處理后β合金中的再結(jié)晶過(guò)程往往與再結(jié)晶過(guò)程同時(shí)進(jìn)行,或隨后的時(shí)效會(huì)造成孕育效應(yīng)。此外,不同類(lèi)型的合金在室溫下具有不同的微觀結(jié)構(gòu),不同的合金相參與變形,以及不同的再結(jié)晶過(guò)程和特征。合金的再結(jié)晶主要在一個(gè)階段進(jìn)行。除了工業(yè)純鈦外,合金a的冷變形能力較低,因此晶粒細(xì)化效果很難βI型合金中的再結(jié)晶主要是β相間。β合金具有較大的冷變形能力和較大的晶粒斷裂程度。原始結(jié)構(gòu)可以通過(guò)再結(jié)晶改變。但由于β合金的晶粒長(zhǎng)大趨勢(shì)較大,因此晶粒細(xì)化仍然困難。對(duì)于a+β,合金取決于變形所涉及的主相,分析取決于具體情況。例如,TC4合金的再結(jié)晶主要是a相的再結(jié)晶。
鈦合金氣缸筒中國(guó)的鈦合金被加熱到β相→ β的多晶轉(zhuǎn)變。有時(shí)這個(gè)過(guò)程也稱(chēng)為再結(jié)晶。高純鈦A→ β轉(zhuǎn)變溫度為875±5℃。但直到β相完全形成之前,很難通過(guò)金相觀察到這一過(guò)程。反相β低溫的原因尚不清楚。但實(shí)驗(yàn)表明,a和β相互轉(zhuǎn)換,無(wú)論是加熱還是冷卻,a相和β相始終保持一定的布拉格取向關(guān)系。到目前為止,關(guān)于鈦合金在加熱過(guò)程中的多晶轉(zhuǎn)變的研究很少。