2 活塞零件加工工艺
2.1 活塞工作环境介绍。
活塞被称为发动机的心脏。它是发动机中最重要的零件之一。其功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转。在发动机工作时，活塞直接与瞬时温度2200摄氏度的高温气体接触，其顶部温度达300~400摄氏度，且温度分布不均匀；在做功行程时活塞顶部承受着很大的气体压力，汽油机达4Mpa~5Mpa，柴油机高达8Mpa~9Mpa，甚至更高；此外，活塞在气缸内往复运动线速度可达11m/s~16m/s；在这种恶劣的条件下工作。活塞承受着高温，高压的热负荷和机械负荷。因此活塞作为汽车发动机中传递能量的一个非常重要的构件，对其材料具有特殊的要求：密度小，质量轻，热传导性好，热膨胀系数小；并具有足够的高温强度，耐磨和耐腐蚀性能，尺寸稳定性好。另外还应具有容易制造，成本低廉的特点。伴随着汽车发动机的不断发展与进步，人们对活塞材料的研究与应用也取得了长足的发展。
对于轻，中型汽车及轿车用发动机来说，共晶（亚共晶）Al-Si合金以其良好的材料综合性能仍然是制造活塞的首选材料；对于重型大马力发动机而言，刚顶铝裙材料的活塞已经得到大量应用，而在众多活塞新材料中过共晶Al-Si合金，铝基复合材料以及碳纤文增强碳基复合材料均以其优良的材料综合性能以及关键的技术的突破，逐步降低的制造成本等优点而最具发展前途。
2.2 活塞所使用的材料的发展历程
世界上最早的汽车发动机活塞是铸铁的。1911年，铝合金材料以其质轻、良好热传导性以及较低的热膨胀系数等特点的得到人们的关注并开始用于制造活塞。1920年一种Al-Cu-Ni-Mg系合金正式成功地应用于汽车发动机活塞，从而证明了铸造铝合金作者简介：
1、Al-Cu-Ni-Mg系合金
该系合金于1920年开始就在英国得到应用。其典型合金代号有LMl4(英)、SAE39(美)、AC5A(日)。该类合金的优点是良好的高温强度、导热性、延伸率及耐磨性；但因其线膨胀系数和密度较大，铸造性能差且含有较多贵重金属价格较贵而被淘汰。
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