抗斷裂發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到螺栓的加工方法，尤其是一種抗斷裂發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大多數(shù)連桿制造使用中碳鋼和低合金鋼，國內(nèi)傳統(tǒng)工藝連桿毛坯材料一般采用42CrMo，35CrMo，40MnVB，45CrMnB 等調(diào)質(zhì)鋼和 S43CVS1，35MnV, 40MnS 等非調(diào)質(zhì)鋼。在加工工藝方面國內(nèi)外連桿生產(chǎn)方式大致有:鍛造、鑄造、粉末冶金等，今年了連桿制造都采用模鍛工藝。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸目前的加工方式一般為車削的成型，強(qiáng)度往往難以保證，有時(shí)在使用中產(chǎn)生掉頭、桿部斷裂等不安全現(xiàn)象，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)危害很大。因此發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生產(chǎn)方法加以研究和改進(jìn)，是目前生產(chǎn)和研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種抗斷裂發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制備方法。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案如下:
抗斷裂發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制備方法，加工步驟包括:
a、鑄造曲軸毛坯，控制曲軸毛坯的各化學(xué)成分的重量百分比應(yīng)滿足下述要求:C
2.28 ?2.55、Μη 1.05 ?1.35、Si 0.45 ?0.55、W 0.01-0.04、P 彡 0.025、S 彡 0.02、Bi0.15 ?1.25、Cr 2.35 ?2.55、Sn 0.15 ?0.25,0.08 彡 V 彡 0.14、0.01 彡 Li 彡 0.05，余量為鐵；
b、第一次是將曲軸在550-650°C下加熱5-6小時(shí)，再40-50分鐘內(nèi)升溫至980_1020°C，保持加熱時(shí)間20-30分鐘，用淬火油進(jìn)行淬火，再將淬火后曲軸在500-520°C下進(jìn)行回火保持30-40分鐘，再從回火爐中取出放入340-370°C的回火油中隨油緩冷；第二次是將曲軸在700°C ± 20°C下，用水性淬火液進(jìn)行淬火，再將淬火后的曲軸在550-600°C下進(jìn)行回火，持續(xù)時(shí)間50-60分鐘；
c、最后進(jìn)行滲碳處理，將滲碳劑送入回火爐內(nèi)，在800?950°C溫度范圍內(nèi)滲碳處理80 ?lOOmin ;
d、曲軸分別進(jìn)行鹽浴淬火池處理、真空滲氮處理，鹽浴處理溫度為100-115Γ，鹽浴處理保溫時(shí)間為2-3h，熔鹽各成分重量比為:亞硝酸鉀20-22份、純堿15-17份、氯化鈉4-6份、碳酸鋁5-7份、硝酸鈉7-10份；真空滲氮處理是先將真空爐排氣至真空度0.12-0.18Pa后，將鑄態(tài)曲軸升溫至455?485°C，同時(shí)以1.4-1.6L/min送入氨氣，爐壓控制在 0.25-0.35Pa。
[0006]所述鑄造曲軸毛坯，控制曲軸毛坯的各化學(xué)成分的重量百分比應(yīng)滿足下述要求:C 2.41、Μη 1.2、Si 0.5、W 0.025、Ρ 0.015、S 0.0UBi 0.Cr 2.45、Sn 0.2、V 0.1U Li0.03，余量為鐵。
[0007]本發(fā)明提高了發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的強(qiáng)度，達(dá)到了高強(qiáng)度發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸所需的硬度值、強(qiáng)度值，解決了高強(qiáng)度下發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的延遲斷裂和疲勞斷裂，在使用中連接可靠，不易折斷，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸壽命，滿足了社會(huì)上各行業(yè)對(duì)高強(qiáng)度發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的使用需求。
[0008]本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸進(jìn)行了多次表面處理工藝，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸整體強(qiáng)度，精度高，質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，無切削無廢料，單位成本大大下降。得到了整體金屬流向方向一致的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，大大提高了其抗拉強(qiáng)度；熱處理工藝的發(fā)明突破了曲軸傳統(tǒng)熱處理的合金鋼材的極限，其超強(qiáng)超韌性的特色已領(lǐng)先國內(nèi)緊固件行業(yè)水平。
【具體實(shí)施方式】
[0009]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
抗斷裂發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制備方法，加工步驟包括:
a、鑄造曲軸毛坯，控制曲軸毛坯的各化學(xué)成分的重量百分比應(yīng)滿足下述要求:C2.41、Μη 1.2、Si 0.5、W 0.025、P 0.015、S 0.01、Bi 0.2、Cr 2.45、Sn 0.2、V 0.ll、Li 0.03，余量為鐵；
b、第一次是將曲軸在550-650°C下加熱5-6小時(shí)，再40-50分鐘內(nèi)升溫至980_1020°C，保持加熱時(shí)間20-30分鐘，用淬火油進(jìn)行淬火，再將淬火后曲軸在500-520°C下進(jìn)行回火保持30-40分鐘，再從回火爐中取出放入340-370°C的回火油中隨油緩冷；第二次是將曲軸在700°C ± 20°C下，用水性淬火液進(jìn)行淬火，再將淬火后的曲軸在550-600°C下進(jìn)行回火，持續(xù)時(shí)間50-60分鐘；
c、最后進(jìn)行滲碳處理，將滲碳劑送入回火爐內(nèi)，在800?950°C溫度范圍內(nèi)滲碳處理80 ?lOOmin ;
d、曲軸分別進(jìn)行鹽浴淬火池處理、真空滲氮處理，鹽浴處理溫度為100-115Γ，鹽浴處理保溫時(shí)間為2-3h，熔鹽各成分重量比為:亞硝酸鉀20-22份、純堿15-17份、氯化鈉4-6份、碳酸鋁5-7份、硝酸鈉7-10份；真空滲氮處理是先將真空爐排氣至真空度
0.12-0.18Pa后，將鑄態(tài)曲軸升溫至455?485°C，同時(shí)以1.4-1.6L/min送入氨氣，爐壓控制在 0.25-0.35Pa。
[0010]綜上所述，采用本發(fā)明熱處理后沖擊曲軸性能:表面硬度HRC54?60，心硬度HRC34?40，夏比V型缺口試樣沖擊功(AKV)多90J。滲碳后采用快速淬火的方使表面組織有效的轉(zhuǎn)化為馬氏體，得以硬化；而心部組織有相對(duì)緩慢的冷卻速度，使曲軸心部保持了較高的韌性。該方法不僅縮短曲軸的加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，而且使曲軸具較高的表面硬度和耐磨性，心部又具有較好韌性和抗沖擊性，進(jìn)而提高了曲軸的使用壽節(jié)約采礦成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.抗斷裂發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制備方法，其特征在于，加工步驟包括: a、鑄造曲軸毛坯，控制曲軸毛坯的各化學(xué)成分的重量百分比應(yīng)滿足下述要求:C2.28 ?2.55、Μη 1.05 ?1.35、Si 0.45 ?0.55、W 0.01-0.04、P 彡 0.025、S 彡 0.02、Bi0.15 ?1.25、Cr 2.35 ?2.55、Sn 0.15 ?0.25,0.08 彡 V 彡 0.14、0.01 彡 Li 彡 0.05，余量為鐵； b、第一次是將曲軸在550-650°C下加熱5-6小時(shí)，再40-50分鐘內(nèi)升溫至980_1020°C，保持加熱時(shí)間20-30分鐘，用淬火油進(jìn)行淬火，再將淬火后曲軸在500-520°C下進(jìn)行回火保持30-40分鐘，再從回火爐中取出放入340-370°C的回火油中隨油緩冷；第二次是將曲軸在700°C ± 20°C下，用水性淬火液進(jìn)行淬火，再將淬火后的曲軸在550-600°C下進(jìn)行回火，持續(xù)時(shí)間50-60分鐘； c、最后進(jìn)行滲碳處理，將滲碳劑送入回火爐內(nèi)，在800?950°C溫度范圍內(nèi)滲碳處理80 ?lOOmin ; d、曲軸分別進(jìn)行鹽浴淬火池處理、真空滲氮處理，鹽浴處理溫度為100-115Γ，鹽浴處理保溫時(shí)間為2-3h，熔鹽各成分重量比為:亞硝酸鉀20-22份、純堿15-17份、氯化鈉4-6份、碳酸鋁5-7份、硝酸鈉7-10份；真空滲氮處理是先將真空爐排氣至真空度0.12-0.18Pa后，將鑄態(tài)曲軸升溫至455?485°C，同時(shí)以1.4-1.6L/min送入氨氣，爐壓控制在 0.25-0.35Pa。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗斷裂發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制備方法，其特征在于:所述鑄造曲軸毛坯，控制曲軸毛坯的各化學(xué)成分的重量百分比應(yīng)滿足下述要求:C 2.41、Μη 1.2、Si 0.5、W0.025、Ρ 0.015、S 0.01、Bi 0.2、Cr 2.45、Sn 0.2、V 0.11、Li 0.03，余量為鐵。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗斷裂發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制備方法，加工步驟包括：鑄造桿料毛坯，控制桿料毛坯的各化學(xué)成分的重量百分比應(yīng)滿足下述要求：C0.28～0.35、Mn0.25～0.35、Si0.15～0.35、W0.01-0.04、P≤0.025、S≤0.035、Ni0.55～1.20、Co0.35～0.45、Sn0.20～0.30、Al≤0.20；本發(fā)明提高了發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的強(qiáng)度，達(dá)到了高強(qiáng)度發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸所需的硬度值、強(qiáng)度值，解決了高強(qiáng)度下發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的延遲斷裂和疲勞斷裂，在使用中連接可靠，不易折斷，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸壽命，滿足了社會(huì)上各行業(yè)對(duì)高強(qiáng)度發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的使用需求。
【IPC分類】C22C38/02, C22C38/18, C23C8/22, C22C38/04, C22C38/12, C21D9/30, C21D6/00
【公開號(hào)】CN105420609
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510734965
【發(fā)明人】沈四海, 沈軍
【申請(qǐng)人】合肥海源機(jī)械有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月3日