现代发动机活塞都采用什么材料

《柴油机设计》上的，我一个字一个字打出来的，给个小旗吧。

活塞材料应该满足的要求：

1、密度较小，降低活塞的往复惯性力。

2、较小的热膨胀系数，减小活塞与气缸壁的间隙，保证热车时不拉缸，冷车时活塞不敲击气缸壁。

3、既有较小的从燃气吸热的能力，又有较大的热传导系数，以减低活塞顶部和环区的温度。

4、耐热性高，在高温下材料有足够的机械强度。

5、良好的减摩性能与耐磨耐蚀性能

6、价廉，工艺性良好。

活塞材料一般采用的是铝合金和铸铁

铸铁材料中，特别是珠光体铸铁工艺性好，价廉，有较高的机械强度和小的热膨胀系数，良好的耐磨耐蚀性能，主要缺点是比重较大，吸热性比铝合金大30%，热传导系数小，导热性差，与铸铁气缸套匹配后的减摩性不及铝合金。

铝合金的材料性能的优缺点正好和铸铁相反。在低速柴油机上，主要考虑耐磨性与强度，一般使用铸铁作为活塞材料。高速柴油机为了降低惯性力，增加热传导，广泛使用铝合金。

铝合金的种类有两类：铜铝系合金和硅铝系合金其中铜铝性合金由于比重稍大，热脆性大，热膨胀系数大，浇铸时易产生针孔，耐磨性差，消耗战备物质铜，已经淘汰。

镁铝合金又名铝镁合金，分子式：Mg4Al3分子量：178.22颜色为灰褐色，比重约为2.15g/cm3，熔点463℃，燃烧时产生的温度达2000℃-3000℃。在烟花生产过程中起着非常重要的还原剂作用，也可作为白光剂和照明剂。 镁铝合金是用镁锭和铝锭在保护气体中高温熔融而成。长期以来关于镁铝合金的结构有两种说法。一种说法是镁铝合金是简单物理混合；另一种说法是镁铝合金内部改变了晶体结构，不是简单的物理混合。 镁锭和铝锭在高于1150K时，部分铝与空气中的氧气反应，生成a-Al2O3,氧化铝的此种晶体化学性质呈惰性，起着屏障、隔离作用。低于1150K时，生在B-Al2O3而这种晶体与酸反应，保护不了内部的镁铝合金。 标准的镁铝合金中镁、铝的含量各约为50%。活性铝含量的多少对烟花的安全生产和产品的质量有很大的影响。但是现在生产镁铝合金的企业多为私营企业，近几年来铝锭比镁锭贵，受利益的驱动，大多未按国标生产。现在镁铝合金粉中铝的含量普遍低于50%，有的铝含量低到了40%。镁含量的增加使得镁铝合金的性质接近镁粉的性质，使得烟火药的撞击感度、摩擦感度增加，烟火剂更加敏感，从而增加隐患。我们可能以用下面的化学机理来检验镁铝合金中铝的含量。 以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。 铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。 铝合金分两大类：铸造铝合金，在铸态下使用；变形铝合金，能承受压力加工，力学性能高于铸态。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用门窗等。 铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。 一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。 铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金，铝锌合金和铝稀土合金，其中铝硅合金又有简单铝硅合金（不能热处理强化，力学性能较低，铸造性能好），特殊铝硅合金（可热处理强化，力学性能较高，铸造性能良好）塑钢是对塑钢型材的简称，主要化学成分是PVC，因此也叫PVC型材。是近年来被广泛应用的一种新型的建筑材料,该材料性能优良、加工方便、用途广泛，由于其物理性能如刚性、弹性、耐腐蚀，抗老化性能优异，通常用作是铜、锌、铝等有色金属的佳代用品。在房屋建筑中主要用于推拉，平开门窗、护栏、管材和吊顶材料的应用。 优点：价格实惠，保温隔音性能好． ◆最大众化的，经济实惠的: 海螺塑钢 ,实德塑钢, 它们都是国家免检产品,质量也有保证,是国内推广的很好的品牌.且价格比较经济,但市场上充斥着不少的假海螺和假实德.消费者要多长个心眼啊. ◆价格适中的: LG好佳喜塑钢. LG好佳喜性能特点：优良的保温、门窗隔音效果；好的装饰效果等。为LG化学在建材领域的产品.进口技术,在天津生产.市场上无论是型材的配方还是腔体的设计都比海螺,实德好.其价格也比海螺门窗,实德门窗稍高. ◆比较高档的: 柯梅令塑钢 塑钢型材抗风压性、气密性、水密性、型材结构等都是行业的最高水平。作为德国门窗系统专家，无论是门窗加工企业还是房地产用户，柯梅令都能提供专业的门窗解决方案，成就高品品质建筑 综上所述,可根据你自己的需要选择. 参考资料： http://baike.baidu.com/view/1480681.htm http://baike.baidu.com/view/64589.htm

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有色金属包括：铝(Al)、镁(Mg)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、镍(Ni)、钴(Co)。包含各种有色纯金属及其合金。有色金属是铁、锰、铬以外所有金属的统称。

有色金属可分为重金属（如铜、铅、锌）、轻金属（如铝、镁）、贵金属（如金、银、铂）及稀有金属（如钨、钼、锗、锂、镧、铀）。

有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，电阻比纯金属大、电阻温度系数小，具有良好的综合机械性能。常用的有色合金有铝合金、铜合金、镁合金、镍合金、锡合金、钽合金、钛合金、锌合金、钼合金、锆合金等。

作用：

有色金属是国民经济、人民日常生活及国防工业、科学技术发展必不可少的基础材料和重要的战略物资。农业现代化、工业现代化、国防和科学技术现代化都离不开有色金属。

例如飞机、导弹、火箭、卫星、核潜艇等尖端武器以及原子能、电视、通讯、雷达、电子计算机等尖端技术所需的构件或部件大都是由有色金属中的轻金属和稀有金属制成的。

1,钛合金

钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类：①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素，它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素，又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。③对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。

2,铝合金

以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。

铝合金密度低，但比强度高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。

铝合金分两大类：铸造铝合金，在铸态下使用；变形铝合金，能承受压力加工，力学性能高于铸态。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用门窗等。

铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。

铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。

铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金和铝锌合金。

3,镁合金

以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小（1.8g/cm3左右），比强度高，弹性模量大，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。按成型方法分为变形镁合金和铸造镁合金两类。

汽车发动机的材质是什么？有人说这还不简单嘛，铸铁和铝合金呗！铝合金发动机技术更先进，散热好，重量轻，更高级；铸铁发动机散热差，重量大，是落后技术的代表，现在还使用铸铁发动机就是节约成本，偷工减料，等等。

那么事实是这样的吗？这些年，国人是彻底被一些车企给洗了脑，认为铝合金发动机就是所有零部件都是铝合金打造的，铸铁发动机就是所有零部件都是铸铁打造的，所以二者质量差异巨大。

但事实上根本就不是那么回事。发动机是由两大机构、五大系统组成的，所谓的铸铁发动机和铝合金发动机，仅仅是指发动机缸体的材质而已，至于其它零部件的材质，基本都是相同的。也就是说，铝合金发动机上也有很多铁制零部件，铸铁发动机上也有很多铝合金零部件。为了详细的说明汽车发动机的材质，我们不妨把发动机分解开来，详细的说一说每一个零部件的材质。

1、气缸体：气缸体是发动机最基础的零部件，其它的各种零部件都直接或者间接安装在它的上面。

气缸体的材质分为两种，一种是铸铁的，一般使用灰铸铁铸造，现在的发动机为了增强气缸体 强度和耐磨性，还采用了含镍、铬、钼、磷等元素的优质灰铸铁。而一些高强化的柴油机会使用更高级的球墨铸铁或蠕墨铸铁铸造。铸铁气缸体的强度、刚度、耐磨性以及吸收振动的能力都是非常优秀的，最大的缺点就是重量大。

而现在小型车上使用的汽油发动机，更多的采用铝合金气缸体，或者是铝镁合金气缸体。它们使用铝合金或者铝镁合金铸造而成，最大的优点就是重量轻、散热好，但是气缸体的强度、刚度、耐磨性以及吸收振动的能力却不如铸铁气缸体。所以，那些整天吹嘘铝合金发动机更优秀的网络喷子可以休矣。

2、气缸盖：气缸盖与气缸体的工作条件及结构复杂性有许多共同之处，所以二者一般使用同样的材质铸造，也是灰铸铁或者合金铸铁。有些汽油机为了提高散热性能及减轻发动机重量，会使用铝合金来铸造气缸盖。但是铝合金强度低，使用中易变形，只能应用在汽油机上，柴油机还是使用强度更高的铸铁铸造。

3、气缸套：气缸套是镶嵌在气缸体上的，活塞与活塞环在其中上下运动，所以它必须非常耐磨。因此，它一般都采用耐磨性好的高级铸铁制造，比如珠光体铸铁、合金铸铁、高磷铸铁、含硼铸铁等。需要注意的是：不论是铸铁发动机还是铝合金发动机，气缸套都是铸铁铸造的，铝合金发动机也必须镶嵌一个铸铁的气缸套。现在有一种更先进的技术，就是在铝合金气缸体上直接使用金属喷涂技术，喷涂一层致密耐磨的铁质涂层，然后再使用激光淬火，增强硬度和耐磨性，这样可以大大减轻发动机的重量和体积。不过这样的发动机是不能维修的，如果出现了爆缸的故障，只能直接更换发动机了。

4、活塞：不论是铸铁发动机还是铝合金发动机，它们使用的活塞基本都是铝合金铸造的。使用较为广泛的是硅铝合金，它有较小的膨胀系数和密度，耐磨性也不错。少数负荷较大的柴油机使用了高温强度和导热性较好的铜镍镁铝合金活塞。现在也有部分柴油机使用铸铁活塞，它是性能极为优异，耐热性好，与气缸体膨胀系数一致，可以减小装配间隙。在早期的锡柴6DL-2柴油机上就使用了铸铁活塞，发动机运行的极为平稳。

不能。

磁铁吸不住镁，所以没有铁有镍也可以吸住。其他的金属和镁合金都吸不住。对磁铁可以吸引铁系物质，如铁，钴，镍。

吸铁石可以吸引的是铁和镍，如果一个不锈钢制品可以被吸引，说明其含铁、镍量很高。这样的不锈钢制品一般抗腐蚀性不是很好，因为不锈钢的“不锈”性质主要来源于铬金属。但其价格较为便宜也较为耐用。

特性

密度低、比性能好、减震性能好、导电导热性能良好、工艺性能良好、耐蚀性能差、易于氧化燃烧、耐热性差。

其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点：散热快、质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收；另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。应用范围：镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化的目的。