搜索
QC中华人民共和国汽车行业标准QC/T554—200×代替QC/T554—1999汽车、摩托车发动机活塞环技术条件200×—××—××发布200×—××—××实施国家发展和改革委员会发布QC/T554—200×前言本标准根据QC/T554—1999《汽车、摩托车发动机活塞环技术条件》修订，QC/T554—1999标准是1999年国家机械工业局将原机械部标准JB3933—1985转号后的标准代号，其内容与JB3933—1985完全相同。随着社会的发展和技术的进步，越来越多的活塞环以钢质为材料，本标准增加了钢质活塞环方面的内容，主要有钢质环的弹性模数、弯曲强度极限值、热稳定性。本标准与QC/T554—1999相比主要变化如下：——改变活塞环热稳定性的试验方法；——对合金铸铁活塞环、球墨铸铁活塞环热稳定性提出了更高的要求；——增加了钢带组合油环的热稳定性要求；——外圆面粗糙度按产品图样规定；——对外圆漏光度要求进行调整。本标准由全国汽车标准化技术委员会提出。本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。本标准起草单位：南平华闽汽车配件工业有限公司。本标准起草人：QC/T554—200×汽车、摩托车发动机活塞环技术条件1范围本标准适用于汽车和摩托车发动机活塞环。凡上述范围内的活塞环应符合本标准的规定。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的昀新版本。凡是不注日期的引用文件，其昀新版本适用于本标准。GB/T230金属洛氏硬度试验法GB/T1149.4—1994内燃机活塞环技术要求GB/T2828逐批检查计数抽样程序及抽样表QC/T555—2000汽车、摩托车发动机单体铸造活塞环金相检验3技术要求3.1产品应符合本标准、产品图样和技术文件的要求。3.2材料铸铁活塞环:合金铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等。钢质压缩环和其他材料活塞环按产品图样规定。3.3材料的化学成分应能保证活塞环的性能要求。3.4低合金铸铁活塞环的金相组织应符合QC/T555—2000的规定，其他材料活塞环的金相组织按产品图样或有关技术文件规定。3.5成品环的硬度低合金铸铁活塞环：HRB96～108，球墨铸铁活塞环：HRB100～112，铸铁活塞环在同一环上的硬度差不应超过4个HRB单位；硅铬钢活塞环芯部硬度：HV0.2380～550；马氏体不锈钢活塞环芯部硬度：HV0.2230～420，奥氏体不锈钢活塞环芯部硬度：HV0.2270～450。其他材料的活塞环按产品图规定。镀铬环的铬层硬度不应低于HV0.1800；钢质活塞环表面氮化层硬度不应低于HV0.1900；喷鉬层的鉬层硬度不应低于HV0.3325。3.6弹性模数（E）合金铸铁活塞环：（10000±1500）kgf/mm2球墨铸铁活塞环：（16000±1500）kgf/mm2钢质活塞环：（20000±1500）kgf/mm23.7弯曲强度极限值（σb）合金铸铁活塞环：不低于40kgf/mm2球墨铸铁活塞环：不低于90kgf/mm2钢质活塞环：不低于180kgf/mm23.8弹性模数与弯曲强度极限值的比值：E/σb≤240。3.9活塞环的弹力应符合产品图样规定。3.10活塞环的环周径向压力分布特性应符合产品图样规定。3.11活塞环的热稳定性合金铸铁、球墨铸铁气环和钢质气环在相当于气缸直径的环规中加热到300℃保温3h；螺旋撑簧组合油环、钢带组合油环在相当于气缸直径的环规中加热到250℃，保温5h，然后在空气中冷却至室温，其弹性消失率为：合金铸铁气环——不大于12﹪球墨铸铁活塞环、钢质活塞环——不大于8﹪螺旋撑簧组合油环——不大于25﹪钢带组合油环——不大于15﹪3.12表面粗糙度端面Ra≤0.63um，外圆面按产品图样规定。3.13活塞环轴向高度（环高）公差外径D≤100——不大于0.012mm外径D＞100——不大于0.015mm端面镀铬环——不大于0.020mm油环轴向高度应在没有油孔部位测量。注:活塞环端面软覆盖层（镀锡、磷化层等）厚度不包括在轴向高度公差范围内，允许有软覆盖层的成品活塞环轴向高度昀大极限尺寸超出0.006mm。3.14活塞环开口工作间隙的基本尺寸按产品图规定，其公差不大于0.20mm。加工时必然产生的内喇叭口，允许内圆边比外圆边开口大0.20mm，当外圆边开口处于昀大极限尺寸时，内圆边开口允许超差0.20mm，但不得有外喇叭口存在。允许按订货单位要求留修口量。修口量由制造企业和订货单位双方协商决定。此种留修口量的活塞环仅限于协商供应的产品。检验活塞环开口工作间隙所用环规基本尺寸按产品图样规定，环规公差为0.01mm。3.15径向厚度公差铸铁活塞环：a)外圆不镀铬和不加其他耐磨层——不大于0.20mm；同一片环上径向厚度差不超过0.10mm；b)外圆镀铬、喷钼或加其他耐磨层——不大于0.25mm，同一环上径向厚度差不超过0.12mm。表面镀锡、涂覆聚四氟乙烯等软磨层的，此覆盖层厚度不包括在径向厚度尺寸之内。3.16端面翘曲度对称断面铸铁活塞环：a)外径D≤100——不大于0.03mm；b)外径D＞100——不大于0.04mm。非对称断面铸铁活塞环（内切或外切扭曲环和单边梯面环）其端面翘曲度的允许值可由制造企业和订货单位协商决定或按下列规定：a)外径D≤100——不大于0.06mm；b)外径D＞100——不大于0.08mm。3.17外圆漏光度活塞环外圆工作面应与气缸壁密合。活塞环放入相当于气缸直径的环规中进行漏光检验时，其外圆漏光度应符合下列规定。下述活塞环的光密封度应为外圆周长的100％：a)外圆面全部珩磨的无镀层环；b)外圆面整个圆周，但并非整个环高具有珩磨带的无镀层环或镀层锥面环；c)整个外圆面全部环高珩磨的外圆面镀铬或喷鉬镀层（全镀层、半镶嵌或镶嵌结构）活塞环。外圆面镀层并经磨削而无珩磨带的锥面环，其光密封度应不小于外圆周长的95%。其余活塞环外圆面的光密封度应不小于外圆周长的90%。注：活塞环外圆的漏光系指外圆与环规壁间的连续弧状光隙，而活塞环外圆与环规壁间呈虚线型接触到间断点状光隙不应视为漏光。外圆经过精加工的活塞环，在保持断面形状、尺寸及公差的条件下，允许外圆进行珩磨。3.18表面处理3.18.1第一道压缩环外圆工作面应镀铬、氮化、喷钼或者加其他耐磨减摩层。其余压缩环和油环外圆工作面如要求镀铬或加其他覆盖层按产品图样规定。端面或其他表面要求镀铬的活塞环按产品图样规定。3.18.2压缩环的外圆铬层厚度不小于0.10mm；镀铬铸铁油环的外圆铬层厚度不小于0.08mm。3.18.3活塞环镀铬后如外圆珩磨，其珩磨刃带在圆周上应当连续。3.18.4活塞环镀铬后必须进行去氢处理，铬层与基体应牢固结合，不应有脱铬现象；铬层与基体的结合强度按4.6规定的方法进行试验。注：铬层与基体在分界面上完全分离才算作脱落。如分离部分未超过环高的一半或不是在分界面上分离，而仅是铬层本身崩缺或铬层与基体一同崩脱时，则不应视作脱铬。3.18.5活塞环表面未加耐磨减摩层的部分应镀锡、磷化、氧化或作其他防蚀性处理。防蚀层厚度（一个面上的）为0.001mm～0.003mm。3.19活塞环表面清洁度按产品图规定，或由制造企业与订货单位协商决定。3.20外观缺陷外观缺陷应符合GB/T1149.4—1994的规定。3.21活塞环不应有残磁。4试验方法4.1机械性能试验本试验包括活塞环的硬度、弹性及弯曲强度试验。在弹性及弯曲强度试验中，测力法和测力矩法（采用阿姆斯勒活塞环机械性能试验机）同样有效。4.1.1活塞环硬度试验4.1.1.1活塞环硬度按GB/T230《金属洛氏硬度试验法》测定。活塞环硬度应在活塞环端面上距开口5mm～7mm处、开口对面（与开口成180°处）及与开口成90°处等三处测定，每处测三点，且测量点距活塞环边缘应大于1mm，取此三点硬度的平均值作为该处的硬度值，三处硬度值的昀大差值为该片环的硬度差。当开口对面、与开口成90°处为通油孔时，则应选择邻近的实心部位测定。4.1.1.2镀铬环的铬层硬度，氮化层的表面硬度、有效氮化层硬度，喷鉬环的鉬层硬度等用显微硬度计测定。4.1.2弹性试验本试验用于测量活塞环的弹性模数及弹力。4.1.2.1测力法测量活塞环弹力的施力方法应按图1进行，弹力的大小由测量所得的切向弹力P1或径向弹力P2的数值评定。切向弹力P1系用厚度不大于0.12mm、其尾端为刚性窄板的光滑薄钢带箍紧活塞环外圆，使活塞环开口尺寸缩拢至产品图规定的工作间隙（S0）或使活塞环外径达到缸径时所需的力。P1应在活塞环外圆的切线方向。图1弹力试验2径向弹力P2系在与通过开口间隙中心的直径相垂直的直径方向直接加力在活塞环上，使活塞环开口尺寸缩拢至产品图规定的开口间隙（S0）时所需的力。P1和P2的关系为：P2=2.63P1…………………………………………………………………………………………………………………（1）式中：P1——活塞环的切向弹力,kgf(N)；P2——活塞环的径向弹力,kgf(N)。活塞环外圆表面作用于气缸壁的平均单位压力(Pm)可按式（2）计算：Pm=0.76DbP02=2DbP01…………………………………………………………………………………………….(2)式中：Pm——平均单位压力，kgf/cm2(kN/cm2)；D——活塞环外径（气缸直径），cm；b0——活塞环外圆表面与气缸壁的接触面宽度，cm。弹性模数（E）可按公式（3）计算：E=5.37)(02SSbP−Ψ(tD－1)3=14.12)(01SSbP−Ψ(tD－1)3…………………………………………(3)式中：E——弹性模数，kgf/mm2(kN/mm2)；t——活塞环径向厚度，mm；b——活塞环轴向高度，mm；S——活塞环自由状态开口尺寸，mm；S0——活塞环工作状态开口间隙，mm。开口尺寸的测量应在开口两端径向厚度的中心处进行；ψ——惯性力矩系数：ψ＝I2/I1；I1=bt3/12——矩形实心断面的惯性力矩，（mm4）I2——活塞环由于切槽、穿孔、倒角等而减弱的断面对其中性轴的惯性力矩，(mm4)。4.1.2.2测力矩法用阿姆斯勒活塞环机械性能试验机作弹性试验时，活塞环的弹性模数(E)按公式（4）计算：E=)(83.62002SSIMRa−××……………………………………………………………………….(4)式中：M0——如图2所示将活塞环开口处夹持，使开口尺寸缩拢至产品图规定的开口工作间隙(S0)时所需的力矩kgf.cmRa——活塞环的重心半径（图3），mm。矩形实心断面活塞环：Ra=(D-t)/2I——活塞环断面的惯性力矩mm4。图3图2弹力试验重心轴S0Dα=2Rα重心半径矩形实心断面：I=I1=123bt对于切槽、穿孔、倒角的减弱断面：I=I2弹力计算：P2=1.76M0/Ra………………………………………………………………………………….(5)P2=2.63P14.1.3弯曲强度试验4.1.3.1测力法活塞环的弯曲强度极限值（σb）按公式（6）计算：σb=Φ3)(3bttDPB−………………………………………………………………………….(6)式中：σb――弯曲强度极限值，kgf/mm2(N/mm2);PB――在与通过开口间隙中心的直径相垂直的直径方向拉断活塞环所需的力，见图4，kgf(N)。Φ=W2/W1——活塞环的断面减弱系数。矩形实心断面：Φ＝1；对于切槽、穿孔、倒角等的减弱断面：Φ＜1。W1=bt3/6——矩形实心断面的断面系数，mm3。W2=I2/Zmax——因切槽、穿孔、倒角等而减弱的断面的断面系数，mm3。Zmax——活塞环断面上中性轴到危险应力边的距离，mm。4.1.3.2测力矩法图4弯曲强度试验(测力法)BB用阿姆斯勒活塞环机械性能试验机作活塞环的弯曲强度试验时，活塞环的弯曲强度极限值（σb）按式（7）计算：σb＝10Mb/W…………………………………