CN100378322C - 柴油机的高压油管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柴油机的高压油管，该高压油管具有良好的抗内压疲劳特性、抗振动疲劳特性、抗气穴腐蚀特性、座面抗裂纹性能、弯曲成形稳定性以及能够减小厚度和减轻重量。用于柴油机的该高压油管是由残余奥氏体含量在5-40wt%的低合金转化产生的塑性强度钢制成的，其流体通道内表面上的裂纹深度在20μm以下，对流体通道的内表面进行塑性加工。
Description
技术领域
本发明涉及内燃式柴油机(包括共轨、共轨的供油管、喷油管)的高压油管。
背景技术
柴油机高压油管中公知作为喷油管的是一些这样的管，即，如图1所示，在该管中，截头锥体形状的连接头12具有一个在厚壁钢管11一端外周面上形成的直线形座面13；或者如图2所示，连接头22具有一个在厚壁钢管21一端外周面上形成的弧形座面23。这种连接头是由翘曲加工形成的，该翘曲加工是通过冲压构件从外部沿着轴向挤压而完成的(参见JP-A-2002-295336)。
一般来说，抗拉强度等级在340N/mm2到410N/mm2之间的钢管(如JISG3455标准所述的STS370、410钢管)，可以用于这种柴油机的高压油管。随着净化技术的不断发展，要求遵守柴油机的废气排放规定，已经采用了一种通过高压雾化喷油的方式来净化废气的方法，其中给喷油管加载等于或大于常规的1200巴的内压，并使其满足高内压疲劳强度的要求，因此发展趋势是使用抗拉强度等级为490N/mm2到600N/mm2的高抗拉强度管。
抗拉强度这么高的钢管，在用坯料通过热加工进行制管以及在将大直径的管拉制(管拉长)到所需的尺寸时，在某些情况下，会在其内表面产生深度为100μm数量级的细微裂纹(缺陷)这种细微裂纹的产生是由于管内外材料变形的差异引起的，而这种差异是在钢管通过模具减小外径以及用芯棒从内部轧制进行管的拉伸加工时产生的。即，这种现象对于厚壁钢管更为明显。此外，用芯棒轧制时产生的内部皱纹，由于材料的韧性较小，最终导致形成裂纹。特别是当100μm数量级的裂纹在钢管的内表面出现时，如果1200至1600巴的高内压不断重复作用于钢管中，就会在裂纹处产生应力集中，那么便会导致疲劳断裂。
作为一种防范措施，有一种消除那些在钢管内周表面上所产生的裂纹的常规方法，该方法采用特殊的切割技术，确定一个导致内压力疲劳断裂的起始点。尽管这种特殊的切割技术可用于消除内周表面的缺陷，这些确定了导致内压力疲劳断裂和内压力疲劳强度增大的起始点，但是限于材料本身的强度，它不可能承受1800巴数量级或者更大的压力。在另一方面，由于振动疲劳强度几乎没有增大，因此对振动疲劳断裂不产生影响，这样外表面成了提前破坏的起始点。
另一方面，还有一种方法(挤压硬化内表面的压力容器制造方法)(autofrettage method)是利用管子内部的压力在管子内表面上生成压缩的残余应力。利用这种方法，残余应力的分布因随后发生的塑性变形而改变并最后消失。此外，在内表面形成压缩残余应力的情况下，该内表面一定要对工件的硬化敏感，但是常规的材料的加工硬化使内表面的疲劳强度不足。随着因管子外表面成为主要的起始点而使振动疲劳提前，但该外表面的强度绝对没有增大，所以振动疲劳性能丝毫没有得到提高。
此外，柴油机的高压油管中公知为共轨的是按照以下所述方式布置的，例如，如图3所示，主共轨31上有与主共轨31一体成型的凸起部33c，支流管32的连接头32-2确定的一个推力座面32-3与主共轨31一侧的压力接收面31-3相互抵靠并啮合，并且这种结合是靠拧紧盖形螺母36实现的，而盖形螺母36拧到凸起部33c的外周表面的螺纹部分33-2上。如图4所示，主共轨31一侧的周壁上设有一个支流孔31-2，并与具有一个圆形截面的流体通道31-1相连通，该支流孔31-2构成了向外敞开的压力接收面31-3，一个环形结合件33用于环绕该压力接收面附近的主共轨31的外圆周面，作为支流连接体的支流管32一侧上的连接头32-2形成一个推力座面32-3，通过翘曲成形使其直径增大，以形成例如一圆锥形形状，使之与一端相互抵靠并啮合，并且该结合是由螺纹壁33-1的螺纹连接产生的推压，在连接头32-2的颈部下方实现的，该螺纹壁33-1设置在所述结合件上，以便该主共轨31沿径向伸出，并朝外伸出，一螺母34通过一衬套35预先组装到该支管32上。如图5和图6所示，分别用圆柱形的套筒接头33a、33b代替环形结合件33，它们分别通过螺纹连接、焊接或其它类似的方法，以沿主共轨31的径向向外伸出的方式连接到主共轨31的外周壁上，由支流管32一侧上的连接头32-2确定的一个推力座面32-3与主共轨31一侧上形成一个压力接收面31-3互相抵靠并啮合。拧到套筒接头33a、33b上的螺母34拧紧形成连接。块状共轨类型的共轨(未示出)也被通称为共轨(见JP-A-2002-310034)。
但是，以上所描述的所有现有共轨都存在这样的可能性，即，在支流孔31-2的下端的内周缘P处，由主共轨31内的内压，和由像支流管32这样的的支流连接体的连接头32-2受推压而施加到压力接收面31-3上的轴向力将产生很大的应力。这样裂纹很有可能在内周缘P处产生，而成为燃料泄漏的起始点。此外，主共轨的内表面也可能产生裂纹，这是由于主共轨包括一个厚壁的圆柱形体，但是由于其内径尺寸较大，因此其内表面上会沿圆周方向产生很大的拉应力。
发明内容
构思出本发明是为了解决以上现有技术中的所述问题，并且其目的是提供一种柴油机的高压油管，该油管具有良好的抗内压疲劳特性、抗振动疲劳特性、抗气穴腐蚀特性，还具有良好的座面抗裂纹性能、弯曲成形稳定性以及能够减小厚度和减轻重量。
本发明的柴油机高压油管的一个特征是，它是由低合金转化产生的塑性强度钢组成的，这种钢含有5-40wt％的残余奥氏体。并且流体通道的内表面是通过塑性加工而成的，内表面上的裂纹深度在20μm或者更小。
本发明中，需要把低合金转化产生的塑性强度钢中的残余奥氏体含量限定在5-40wt％的范围内，其原因是在残余奥氏体含量低于5％时，当受到较大应力的作用时，由残余奥氏体向马氏体的转化量很少，这样就不能使其强度得到充分的提高；而在残余奥氏体含量高于40％时，也很难保证所需要的强度。
流体通道内表面上的裂纹深度在20μm或者更小的原因是钢中非金属夹杂物的大小一般都大于20μm。
对流体通道的内表面进行塑性加工的原因是通过促使马氏体的转化，抗拉强度得到提高，进而提高抗内压疲劳强度。
本发明的柴油机高压油管具有高的塑性变形性能，并且由低合金转化产生的塑性强度钢制成，这使得马氏体结构具有可塑性加工的性能，且强度和硬度都较高，所以整个油管都有高的强度和硬度，良好的抗内压疲劳特性、抗振动疲劳特性、抗气穴腐蚀特性，良好的座面抗裂纹性能、弯曲成形稳定性以及能够减小厚度和减轻重量。
同时，油管在加工过程中具有优良的可加工性能，并且具有一个光滑(无裂纹)的内表面。另外，管子拉制时的变形量增大，其结果是使管子拉制的次数减少，因此同样的变形量可以用小的拉管机和小的模具进行操作。
附图说明
图1是一个表示本发明的高压油管的示例的基础部分的横剖面图；
图2是一个表示本发明的高压油管的另一个示例的基础部分的横剖面图；
图3是一个表示与本发明的共轨一体形成的凸起部的示例的垂直剖面的主视图；
图4是一个基础部分的垂直剖面的侧视图，示出了使用一环形结合件的共轨的示例；
图5是一个垂直剖面的侧视图，表示一个共轨的示例，该共轨构成为这样，一圆柱形套筒接头依靠凹凸配合和螺纹连接方式连接到主共轨上；及
图6是一个垂直剖面的侧视图，表示一个共轨的示例，该共轨构成为这样，一圆柱形套筒接头通过焊接连接到主共轨上。
具体实施方式
本发明中的低合金转化产生的塑性强度钢近几年一直在发展，主要目的是减轻汽车车轮模压部件的重量，这种塑性强度钢包含铁素体(αf)+贝氏体(αb)+γR复合结构钢(TRIP型双相钢、TDP钢)，以及贝氏体铁素体(αbf)+γR钢(TRIP型贝氏体钢、TB钢)，通过应变促使残余奥氏体(γR)的转化(TRIP)，其模压加工性能得到了显著的提高。
这里的转化所致的塑性的意思是，当处于从科学上讲不稳定状态的奥氏体(γ)层转化为马氏体时，由于外加的动能导致较大的拉伸。
这就是说，TRIP钢是指这样的钢，即，在该钢中，带有在α层的晶界处混和在一起的残余奥氏体和贝氏体的金属结构，是通过将某些受限制的塑性钢进行特定的热处理得到的。具有这样金属结构的TRIP钢，其特点是有好的塑性加工性能，强度高，硬度高，其原因是借助于加工处理它已转化成奥氏体结构。
由于本发明的高压油管是由残余奥氏体含量为5-40wt％并具有所述特性的低合金转化产生的塑性强度钢制成的，它在加工过程中有优良的可加工性能，并制成油管，该油管的流体通道内表面的裂纹深度在20μm或以下。此外，管子拉制时的变形量增大，其结果是使管子拉制的次数减少，并且变形量可以用小的拉管机和小的模具得到实现。
另外，由于因加工产生的马氏体的析出，奥氏体(γ)结构在硬度和抗拉强度上都有所增强，所以它具有良好的抗内压疲劳特性、抗气穴腐蚀特性、座面抗裂纹性能以及弯曲成形稳定性能。
再者，低合金转化产生的塑性强度钢具有这样的特性，即一个局部变形部分的奥氏体转变成硬的马氏体，从而使这一部分的强度增加(即TRIP现象)。因此，与传统的JISG3455标准的STS370、410钢制成的高压管相比，用这种低合金转化产生的塑性强度钢制成的高压油管具有更长的工作寿命，因为遭受疲劳的部分的强度得到了强化，当振动疲劳和内压疲劳提前时，会阻止破坏的发生。
作为制造本发明的高压油管的方法，它可以用：(A)用残余奥氏体含量为5-40wt％的低合金转化产生的塑性强度钢制成的母管，重复进行管拉伸和热处理，进行使残余奥氏体析出的处理，以便对管子进行最后一次拉伸加工，从而按产品尺寸对结合部位进行成型和弯曲加工，而不需进行完全退火；(B)用低合金转化产生的塑性强度钢制成的母管，重复进行管拉伸和热处理，当管子经过最后一次管拉伸加工而达到产品尺寸时，进行一次使残余奥氏体析出的热处理，并进一步进行结合部位的成型和弯曲加工，从而使制造出的管体的内表面层可在塑性加工下进行加工；及(C)利用内表面裂纹消除工艺(使其内表面裂纹深度降到20μm或更小)和管拉伸工艺，使这种含有转化产生的塑性强度钢的成分的钢管达到所需要的尺寸，将钢管加热到950℃使其仅包含单一的奥氏体层，对该管进行淬火，使之处于350℃到500℃之间进行奥氏体回火处理，冷却后对其内表面进行光滑处理，然后进行结合部位的成型和弯曲。
另外，还有一种利用管子内部的压力作用在其内周表面使其塑性变形的方法(挤压硬化内表面的压力容器制造方法)，适合用作本发明的一种塑性加工方法。这是因为在挤压硬化内表面的压力容器制造方法中，由挤压硬化内表面的压力容器制造方法而产生的残余应力对于内压疲劳的增强是有益的。也就是说，这种类型的钢比不含残余奥氏体的钢具有更高的加工硬化。因此，由于挤压硬化内表面的压力容器制造方法引起的硬度的增加也使内压疲劳强度大大增加。
以下是本发明实施例的描述。此外，实施例1-6、和对比的实例1-6对应于图1、图2所示的高压油管的情况；实施例7、8对应于图3所示的与共轨制成一体的凸起部的情况；实施例9对应于由钢制成的共轨的情况，如图4-6所示。
实施例1
一根由含有表1所述成分的A钢制成的无缝钢管(母管)，其外径为34mm，壁厚为4.5mm，内径为25mm。对该钢管重复进行预定的管拉伸和退火处理，在950℃时保持12分钟进行奥氏体化，然后在450℃保持5分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为5％)，接着进行最后的管拉伸加工，从而形成TB钢管，该TB管产品的外径为8mm，壁厚为2mm，内径为4mm，并且按产品的尺寸对一个接合部位进行成型、弯曲，而不需进行退火处理。
实施例2
一根由含有表1所述成分的A钢制成的无缝钢管(母管)，其外径为34mm，壁厚为4.5mm，内径为25mm。对该钢管重复进行预定的管拉伸和退火处理，然后进行最后的管拉伸加工，从而形成TB钢管。该TB管产品的外径为8mm，壁厚为2mm，内径为4mm。把获得的这个TB钢管在950℃时保持12分钟进行奥氏体化，然后在425℃保持5分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为11.2％)，然后按产品的尺寸，使接合部位成型、弯曲，并由挤压硬化内表面的压力容器制造方法(用一个内部压力，使从内表面到壁厚50％的区域产生屈服)进行处理。
实施例3
一根由含有表1所述成分的A钢制成的无缝钢管(母管)，其外径为34mm，壁厚为4.5mm，内径为25mm。对该钢管重复进行预定的管拉伸和退火处理，然后进行最后的管拉伸加工，从而形成TB钢管。该TB管产品的外径为8mm，壁厚为2mm，内径为4mm。把获得的这个TB钢管在780℃时保持12分钟进行奥氏体化，然后在400℃保持10分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为13.7％)，冷却后进行防锈处理，最后按产品尺寸使接合部位成型并进行弯曲，使其成为一个产品。
实施例4
一根由含有表1所述成分的B钢制成的无缝钢管(母管)，其外径为34mm，壁厚为4.5mm，内径为25mm。先由切削对该管内表面进行消除裂纹的处理，使流体通道内表面的裂纹深度不超过20μm，对其重复进行预定的管拉伸和退火处理，然后进行最后的管拉伸加工，从而形成TB钢管。该TB管产品的外径为8mm，壁厚为2mm，内径为4mm。把获得的这个TB钢管在950℃时保持12分钟进行奥氏体化，然后在450℃保持5分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为22.0％)，冷却后对其内表面进行净化处理和防锈处理，然后按该产品的尺寸，使接合部位成型、弯曲，并由挤压硬化内表面的压力容器制造方法(用一个内部压力，使从内表面到壁厚50％的区域产生屈服)进行处理。
实施例5
一根由含有表1所述成分的B钢制成的无缝钢管(母管)，其外径为34mm，壁厚为4.5mm，内径为25mm。先由切削对该管内表面进行消除裂纹的处理，使流体通道内表面的裂纹深度不超过20μm，对其重复进行预定的管拉伸和退火处理，然后进行最后的管拉伸加工，从而形成TB钢管。该TB管产品的外径为8mm，壁厚为2mm，内径为4mm。把获得的这个TB钢管在950℃时保持12分钟进行奥氏体化，然后在425℃保持5分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为34.4％)，冷却后对其内表面进行净化处理和防锈处理，然后按产品的尺寸使接合部位成型、弯曲，并由挤压硬化内表面的压力容器制造方法(用一个内部压力，使从内表面到壁厚50％的区域产生屈服)进行处理。
实施例6
一根由含有表1所述成分的B钢制成的无缝钢管(母管)，其外径为34mm，壁厚为4.5mm，内径为25mm。先切削对该管的内表面进行消除裂纹的处理，使流体通道内表面的裂纹深度不超过20μm，对其重复进行预定的管拉伸和退火处理，然后进行最后的管拉伸加工，从而形成TB钢管。该TB管产品的外径为8mm，壁厚为2mm，内径为4mm。把获得的这个TB钢管在780℃时保持12分钟进行奥氏体化，然后在400℃保持10分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为39.2％)，冷却后对其内表面进行净化处理和防锈处理，然后按产品的尺寸使接合部位成型、弯曲，并由挤压硬化内表面的压力容器制造方法(用一个内部压力，使从内表面到壁厚50％的区域产生屈服)进行处理。
对比实例1
一根由含有表1所述成分的A钢制成的无缝钢管(母管)，其外径为34mm，壁厚为4.5mm，内径为25mm。对该管重复进行预定的管拉伸和退火处理，然后在950℃时保持12分钟进行奥氏体化，然后在400℃保持5分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为4.2％)，接着进行最后的管拉伸加工，从而形成TB钢管。该TB管产品的外径为8mm，壁厚为2mm，内径为4mm，并且按该产品的尺寸使接合部位成型、弯曲，而不需进行退火处理。
对比实例2
一根由含有表1所述成分的A钢制成的无缝钢管(母管)，其外径为34mm，壁厚为4.5mm，内径为25mm。对该管重复进行预定的管拉伸和退火处理，然后进行最后的管拉伸加工，从而形成TB钢管。该TB管产品的外径为8mm，壁厚为2mm，内径为4mm。把获得的这个TB钢管在950℃时保持12分钟进行奥氏体化，然后在475℃保持5分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为1.7％)，然后按产品的尺寸使接合部位成型、弯曲，并由挤压硬化内表面的压力容器制造方法(用一个内部压力，使从内表面到壁厚50％的区域产生屈服)进行处理。
对比实例3
一根由含有表1所述成分的A钢制成的无缝钢管(母管)，其外径为34mm，壁厚为4.5mm，内径为25mm。对该管重复进行预定的管拉伸和退火处理，然后进行最后的管拉伸加工，从而形成TB钢管。该TB管产品的外径为8mm，壁厚为2mm，内径为4mm。把获得的这个TB钢管在950℃时保持12分钟进行奥氏体化，然后在500℃保持5分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为0％)，然后按产品的尺寸使接合部位成型、弯曲，并由挤压硬化内表面的压力容器制造方法(用一个内部压力，使从内表面到壁厚50％的区域产生屈服)进行处理。
对比实例4
一根由含有表1所述成分的B钢制成的无缝钢管(母管)，其外径为34mm，壁厚为4.5mm，内径为25mm。先由切削对该管的内表面进行消除裂纹的处理，使流体通道内表面的裂纹深度不超过20μm，对其重复进行预定的管拉伸和退火处理，然后进行最后的管拉伸加工，从而形成TB钢管。该TB管产品的外径为8mm，壁厚为2mm，内径为4mm。把获得的这个TB钢管在950℃时保持12分钟进行奥氏体化，然后在400℃保持5分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为4.5％)，冷却后对其外部表面进行防锈处理，最后按产品的尺寸使接合部位成型并进行弯曲，使其成为一个产品。
对比实例5
一根由含有表1所述成分的B钢制成的无缝钢管(母管)，其外径为34mm，壁厚为4.5mm，内径为25mm。先由切削对该管的内表面进行消除裂纹的处理，使流体通道内表面的裂纹深度不超过20μm，对其重复进行预定的管拉伸和退火处理，然后进行最后的管拉伸加工，从而形成TB钢管。该TB管产品的外径为8mm，壁厚为2mm，内径为4mm。把获得的这个TB钢管在950℃时保持12分钟进行奥氏体化，然后在475℃保持5分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为2.3％)，冷却后对其外部表面进行防锈处理，最后按产品的尺寸使接合部位成型并进行弯曲，使其成为一个产品。
对比实例6
一根由含有表1所述成分的B钢制成的无缝钢管(母管)，其外径为34mm，壁厚为4.5mm，内径为25mm。先由切削对该管的内表面进行消除裂纹的处理，使流体通道内表面的裂纹深度不超过20μm，对其重复进行预定的管拉伸和退火处理，然后进行最后的拉伸加工，从而形成TB钢管。该TB管产品的外径为8mm，壁厚为2mm，内径为4mm。把获得的这个TB钢管在950℃时保持12分钟进行奥氏体化，然后在500℃保持5分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为0％)，冷却后对其外部表面进行防锈处理，最后按产品的尺寸使接合部位成型并进行弯曲，使其成为一个产品。
疲劳试验的结果。此外，表2中的疲劳试验的结果是利用压力变化范围从基础压力18MPa到峰值压力的液压压力进行5百万次重复试验得出的结果。
从表2的结果可以很明显的看到，由TRIP钢制成的本发明实施例1-6的所有产品，它们残余奥氏体的体积百分数都在5％以上，都具有良好的抗内压疲劳特性，这是由于最后一道管拉伸工艺促使了马氏体的转化。而由同样的TRIP钢制成的对比实例1-6的所有产品，它们残余奥氏体的体积百分数都在5％以下，其抗内压疲劳特性较差。
另外，由成分为普通高强度钢如SCM435钢(质量百分比C：0.33-0.38％，Si：0.15-0.35％，Mn：0.60-0.85％，P：0.030％或者以下，S：0.030％或者以下，Cr：0.90-1.20％，Mo：0.15-0.30％)制成的无缝钢管制成的精拉管产品，由于引起了加工硬化，接头成型和弯曲将不能完成，也不能对产品的弯曲进行普通的热处理，如淬火、回火。
实施例7
一根由包含表1所述成分的A钢制成的圆锻棒，把它切成预定的尺寸，加热到热锻所需的温度，通过模锻把它锻造成与共轨一体的凸起部(共轨圆柱部分的外径为34mm)，然后进行切削加工，使其内径为10mm，凸起部支流孔的直径为3mm，加工出座面和螺纹部分等，在950℃时保持20分钟进行奥氏体化，然后在400℃保持3分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为5.0％)，从而得到与共轨一起形成的凸起部，该凸起部具有一含有残余奥氏体(γ)层和一与在α层的晶界处混和在一起的贝氏体结构，并且以外力形式作用在共轨的各凸起部的支流孔的压力，将在位于主共轨流体通道里的支流孔开口末端周围产生压缩残余应力。另外，由于切削时残余奥氏体层和贝氏体的量较少，其抗拉强度小且拉伸量也较小，所以切削很容易进行。
在重复压力实验机上做关于疲劳极限的测试。作为对比试样的共轨，具有与本发明的共轨相同的尺寸，并由普通高强度钢SCM435钢(质量百分比C：0.33-0.38％，Si：0.15-0.35％，Mn：0.60-0.85％，P：0.030％或者以下，S：0.030％或者以下，Cr：0.90-1.20％，Mo：0.15-0.30％)制成，它在180-1500巴的液压作用下，在80万循环时断裂；而本发明的共轨在2200巴的液压作用下，直到1000万循环也没有断裂。因此表现出良好的抗内压疲劳特性。
实施例8
一根由含有表1所述成分的A钢制成的圆锻棒，把它切成预定的尺寸，在950℃时保持20分钟进行奥氏体化，然后在350℃到475℃范围之间保持3分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为11.2％)，从而得到一种结构，其具有残余奥氏体(γ)层和一种在α层的晶界处混和在一起的贝氏体结构。将该半成品通过模锻锻造成与共轨一体的凸起部(共轨圆柱部分的外径为34mm)，然后进行切削加工，使其内径为10.6mm，凸起部支流孔的直径为3mm，加工出座面和螺纹部分等。然后外力形式的压力作用在共轨的各凸起部的支流孔上，从而在主共轨流体通道里的支流孔开口末端周围产生压缩残余应力。另外，在锻造的时候，残余奥氏体层和贝氏体结构已经出现，尽管工件的抗拉强度很大，但由于其拉伸量也很大，所以可以进行锻造。此外，用一个内部压力对工件实施挤压硬化内表面的压力容器制造方法，该压力可以使从圆柱部分的内表面到其壁厚50％的区域产生屈服。
在重复压力实验机上做关于疲劳极限的测试，该共轨在2400巴的液压作用下，直到1000万循环也没有断裂，表现出更好的抗内压疲劳特性。
实施例9
一根由含有表1所述成分的A钢制成的无缝钢管切成的普通共轨材料(外径为36mm，内径为10mm的管)，将其进行需要的加工，如切削，制成预定尺寸，使支流孔的直径为3mm，加工出座面和螺纹部分等，在950℃时保持20分钟进行奥氏体化，然后在350℃到475℃范围之间保持3分钟进行奥氏体回火处理(残余奥氏体的体积百分数为13.7％)，从而得到一共轨，该共轨具有一个带残余奥氏体(γ)层的结构和一个在α层的晶界处混和在一起的贝氏体结构，并且一个外力形式的压力作用在共轨的支流孔上，从而在主共轨流体通道里的支流孔开口末端周围产生压缩残余应力。另外，由于切削时残余奥氏体层和贝氏体结构少量存在，因此抗拉强度小且拉伸量也较小，所以加工很容易进行。
在重复压力实验机上做关于疲劳极限的测试，本实施例的共轨在2200巴的液压作用下，直到1000万循环也没有断裂，表现出良好的抗内压疲劳特性。
表1(质量百分比)
| C | Si | Mn | P | S | Al | |
| A钢 | 0.17 | 1.40 | 1.80 | 0.010 | 0.003 | 0.03 |
| B钢 | 0.40 | 1.51 | 1.50 | 0.015 | 0.003 | 0.023 |
表2
| 测试编号 | 钢种 | 是否消除裂纹 | 残余奥氏体的体积百分比(％) | 疲劳试验结果 | 裂纹深度(μm) | |
| 本发明实施例 | 1 | A钢 | 否 | 5.0 | 18-250Mpa n＝3未断裂 | 20以下 |
| 2 | A钢 | 否 | 11.2 | 18-250Mpa n＝3未断裂 | 20以下 | |
| 3 | A钢 | 否 | 13.7 | 18-250Mpa n＝3未断裂 | 20以下 | |
| 4 | B钢 | 是 | 22.0 | 18-250Mpa n＝3未断裂 | 20以下 | |
| 5 | B钢 | 是 | 34.4 | 18-250Mpa n＝3未断裂 | 20以下 | |
| 6 | B钢 | 是 | 39.2 | 18-250Mpa n＝3未断裂 | 20以下 | |
| 对比实例 | 1 | A钢 | 否 | 4.2 | 18-240Mpa n＝1断裂 | 25 |
| 2 | A钢 | 否 | 1.7 | 18-250Mpa n＝1断裂 | 40 | |
| 3 | A钢 | 否 | 0 | 18-220Mpa n＝1断裂 | 32 | |
| 4 | B钢 | 是 | 4.5 | 18-250Mpa n＝1断裂 | 7 | |
| 5 | B钢 | 是 | 2.3 | 18-250Mpa n＝1断裂 | 12 | |
| 6 | B钢 | 是 | 0 | 18-250Mpa n＝1断裂 | 10 | |
Claims (4)
1.一种柴油机的高压油管，所述高压油管由残余奥氏体含量在5-40wt％的低合金转化产生的塑性强度钢构成，并且所述高压油管的流体通道内表面上的裂纹深度在20μm或更小。
2.如权利要求1所述的柴油机的高压油管，其特征是：对流体通道的内表面进行塑性加工。
3.如权利要求2所述的柴油机的高压油管，其特征是：塑性加工包括挤压硬化内表面的压力容器制造方法。
4.如权利要求1所述的柴油机的高压油管，其特征是：该低合金转化产生的塑性强度钢包含铁素体(αf)+贝氏体(αb)+γR复合结构钢(TRIP型双相钢、TDP钢)，以及贝氏体铁素体(αbf)+γR钢(TRIP型贝氏体钢、TB钢)，通过应变促使残余奥氏体(γR)的转变(TRIP)，使这些塑性强度钢的模压加工质量得到提高。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080402 Termination date: 20131216 |