Qual è l'effetto della conduttività termica dei blocchi cilindri in ghisa sulla fatica termica e sulle fessure termiche?

Durante l'uso a lungo termine di Blocchi di cilindri in ghisa , L'effetto della conduttività termica sulla fatica termica e le fessure termiche si riflette principalmente nei seguenti aspetti:

1. Affaticamento termico causato da cicli termici
Meccanismo di fatica termica: i blocchi di cilindri in ghisa subiscono ripetuti cicli termici quando il motore funziona e le variazioni di temperatura causano l'espansione termica e la contrazione del materiale. Questo ripetuto stress termico provoca gradualmente affaticamento del materiale, formando micro fessure, che possono eventualmente portare a macro crepe o fratture.
L'influenza della conduttività termica: la ghisa ha una conduttività termica relativamente bassa, il che significa che il trasferimento di calore all'interno del blocco cilindro è lento, con conseguenti alte temperature nelle aree locali, stress termico concentrato e maggiori probabilità di causare affaticamento termico.

2. Crepe termiche causate da stress termico concentrato
Formazione di fessure termiche: le crepe termiche si formano facilmente in aree in cui lo stress termico è concentrato, come angoli nitidi e spessore irregolare sulla superficie del blocco del cilindro. I materiali nelle aree ad alta temperatura si romperanno più velocemente durante i cicli termici ripetuti.
Effetto della conduttività termica: bassa conducibilità termica rende irregolare la temperatura superficiale e interna del cilindro e lo stress termico è concentrata nell'area con un gradiente di temperatura di grandi dimensioni, che aumenta il rischio di formazione di fessure termiche.

3. Vita a fatica termica
Previsione della vita: la fatica termica la vita si riferisce al tempo in cui il cilindro mantiene l'integrità strutturale durante i cicli termici. La bassa conduttività termica può causare drastiche variazioni di temperatura e ridurre la durata della fatica termica.
Effetto della conduttività termica: l'elevata conduttività termica può rendere il calore più uniformemente distribuito, ridurre i gradienti di temperatura e quindi estendere la durata della fatica termica.

4. Selezione del materiale e ottimizzazione del design
Miglioramento del materiale: la conducibilità termica e le prestazioni della fatica termica della ghisa possono essere migliorate aggiungendo elementi in lega o utilizzando materiali compositi. Ad esempio, l'aggiunta di elementi come alluminio e rame può migliorare la conducibilità termica e ridurre la concentrazione di stress termico.
Ottimizzazione del design: ottimizzazione della progettazione strutturale del cilindro, ridurre lo spessore irregolare, angoli affilati e altre parti che sono soggette a concentrazione di stress termico, aumentando la superficie di dissipazione del calore e migliorando la progettazione del sistema di raffreddamento può ridurre efficacemente il rischio di affaticamento termico e fessure termiche.

5. Usa l'ambiente e la manutenzione
Usa ambiente: in ambienti ad alta temperatura e ad alta pressione, il rischio di affaticamento termico e fessure termiche dei cilindri in ghisa è maggiore. Pertanto, l'ambiente di lavoro specifico dovrebbe essere considerato nella progettazione e nell'uso e dovrebbero essere prese misure di protezione corrispondenti.
Manutenzione: controllare e mantenere regolarmente il sistema di raffreddamento del motore per garantire il suo normale funzionamento, che può effettivamente ridurre la temperatura operativa del cilindro, ridurre lo stress termico ed estendere la durata del cilindro in ghisa.

La conduttività termica del cilindro in ghisa ha un impatto significativo sulla sua affaticamento termico e le fessure termiche. Migliorare la conduttività termica, l'ottimizzazione della progettazione e della manutenzione sono mezzi importanti per migliorare la durata del cilindro.