CN105369192B - 一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法 - Google Patents

一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法，步骤如下：销轴渗铬钒处理，然后等温淬火；销轴无心磨。本发明通过提高销轴表面硬度和表面粗糙度来提高销轴的耐磨性能，从而提高链条的耐磨性能，降低磨损伸长率。本技术发明的链条经过发动机400小时试验后，链条伸长率为0.13％。链条耐磨性能大大提高。

Description

一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法
技术领域
本发明属于汽车发动机链传动技术领域，特别涉及一种降低汽车发动机正时齿形链条磨损伸长率的方法。
背景技术
目前汽车发动机正时驱动系统有正时皮带和正时链条两种，不管是正时皮带还是正时链条，其主要作用是驱动发动机的配气机构，使引擎进、排气门在适当的时候开启或关闭，以保证发动机汽缸能够正常地吸气和排气。
随着造车技术水平和工业发展的不断进步，部分发动机的正时皮带已被正时链条所替代。正时链条分为滚子链和静音链，静音链条较滚子链入齿角度更柔和，冲击更小，更平稳，噪音小，更耐拉抻，在中大排量发动机上应用广泛。齿形链由多组链板、导板、销轴组合而成，销轴和链板孔组成一组摩擦副，在传动过程中对链条的性能起至关重要的作用。当发动机排量较大时，对正时链条的耐磨拉伸疲劳等性能都有很高的要求，而当发动机工况严格时齿形链伸长是一明显的失效模式。
提高链条耐磨性能的方式有三种：
一种是材料的改进；
一种是提高链板孔的光洁度(目前链板孔光洁度都可达到100％)；
另外一种是提高销轴的表面硬度，目前应用广泛的是销轴渗铬，硬度可达HV1500左右，链条耐磨性能有所改善。渗铬链条磨损伸长率400小时候可达0.2％以上，但仍然不能满足大排量发动机工况要求。如何提高齿形链的耐磨性能、降低伸长率，成为本发明要解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种降低汽车发动机正时齿形链条磨损伸长率的方法，具体内容通过提高销轴零件的硬度和表面光洁度来提高销轴的耐磨性能，从而提高链条的耐磨性能，降低磨损伸长率。
本发明提供的降低发动机齿形链磨损伸长率的方法，具体方法是：
1)渗铬钒处理，将高碳轴承钢精密零件与铬钒渗剂按照0.7～5的质量比装入转炉中，保温温度850-1050℃，保温时间4-20小时；
2)停止加热，转炉开始降温，待炉温稳定至100℃以下，转炉停止转动，打开炉胆盖倒出零件与铬钒渗剂，并将两者分离；
3)等温淬火，零件在等温网带炉中盐浴淬火，加热温度850-920℃，保温时间30-150分钟，等温温度250-350℃，等温时间30-150分钟；
4)销轴无心磨，用金刚石砂轮在无心磨床上磨到需要的尺寸；同时检测销轴表面粗糙度，表面粗糙度达到Rz0.8以下；
5)销轴抛光，将销轴与磨料按一定比例混合装入行星滚筒中，抛光1.5-2小时；
6)组装链条进行耐磨试验。
本发明与现有技术相比，渗铬钒销轴表面硬度远高于渗铬，而由于铬元素的作用，使得销轴的韧性不会因硬度太高而降低，即渗铬钒销轴硬度高且有良好的韧性和抗冲击性。另一方面，渗铬钒可得到较高的渗层，增强耐磨性提高寿命。
本发明提供的降低发动机齿形链链磨损伸长率的方法，其有益效果在于：显著提高零件表面硬度，可达到HV2300以上；零件表面渗铬钒层非常均匀，有很强的表面附着力，渗层不会脱落；零件表面粗糙度达到Rz0.8以下；组装的链条耐磨性能大大提高，400小时发动机台架试验磨损伸长率在0.10％-0.20％之间，大大提高了链条的使用寿命。
附图说明
图1碳氮共渗销轴链条400小时台架试验磨损伸长曲线
图2本发明的链条400小时台架试验磨损伸长曲线
图3渗铬销轴链条400小时台架试验磨损伸长曲线
具体实施方式
下面结合一个实施例，对本发明提供的降低发动机齿形链磨损伸长率的方法进行详细的说明。
选用链条型号为CL05CF，销轴作三种不同的工艺处理，一种是常见的热处理工艺碳氮共渗，一种是渗铬处理，另一种是本发明提到的渗铬钒热处理。将三种链条作耐磨对比分析，进行说明，具体实施步骤如下：
对比例1：碳氮共渗
销轴碳氮共渗处理，采用连续式网带炉，淬火温度：700-1000℃，保温时间：100-200分钟，通入气体为氨气；碳氮共渗后的销轴无心磨处理，磨到需要的尺寸，后抛光提高表面质量。
对比例2：渗铬处理
销轴渗铬处理，处理后的零件等温淬火后抛光。
实施例1：渗铬钒热处理
销轴渗铬钒处理，处理后的零件等温淬火，销轴表面硬度达到HV2300左右；铬钒销轴无心磨，用金刚石砂轮在无心磨床上磨到需要的尺寸；同时检测销轴表面粗糙度，表面粗糙度达到Rz0.8以下。
将对比例1、2和实施例1的销轴抛光，将销轴与磨料按一定比例混合装入行星滚筒中，抛光1.5-3小时，分别组装链条进行耐磨试验对比。
本发明处理后的结果：
工艺 表面硬度HV0.1 渗层/mm 表面粗糙度Rz
渗铬钒 2100-2400 0.0175-0.025 ≤0.6
渗铬 1200-1600 0.01-0.02 ≤1.0
碳氮共渗 600-800 / ≤1.0
渗铬钒销轴组装的链条与碳氮共渗销轴链条和渗铬销轴链条进行耐磨试验，试验条件为主动轮转速6500rpm，功率13.92kw，紧边张力为800N，试验400小时。试验结果如图1、2、3所示。本发明的链条400小时试验后磨损伸长率0.13％，碳氮共渗销轴组装的链条400小时试验后磨损伸长率0.514％，渗铬销轴组装的链条400小时试验后磨损伸长率0.250％。本发明链条耐磨性能大大提高。
本发明通过提高销轴表面硬度和表面粗糙度来提高销轴的耐磨性能，从而提高链条的耐磨性能，降低磨损伸长率。本技术发明的链条经过发动机400小时试验后，链条伸长率为0.13％。链条耐磨性能大大提高。

Claims (8)

1.一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法，其特征在于，步骤如下：
(1)销轴渗铬钒处理，然后等温淬火；
(2)销轴无心磨；
渗铬钒处理的保温温度850-1050℃，保温时间4-20小时；等温淬火的加热温度850-920℃，保温时间30-150分钟，等温温度250-350℃，等温时间30-150分钟。
2.如权利要求1所述一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法，其特征在于，销轴无心磨后还包括抛光步骤，具体为：将销轴与磨料按一定比例混合装入行星滚筒中，抛光1.5-2小时。
3.如权利要求2所述一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法，其特征在于：抛光步骤采用无心磨床，且用金刚石砂轮。
4.如权利要求2所述一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法，其特征在于：抛光步骤中磨料为铝瓷磨料，销轴与磨料的体积比为1～2.5。
5.如权利要求1所述一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法，其特征在于：渗铬钒处理采用密封转炉或箱式炉。
6.如权利要求1所述一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法，其特征在于：渗铬钒处理中零件与铬钒剂的质量比为0.7-5。
7.如权利要求1所述一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法，其特征在于：等温淬火处理采用网带盐浴淬火。
8.如权利要求1所述一种降低发动机齿形链磨损伸长率的方法，其特征在于：等温淬火在网带炉或多用炉中进行。
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