CN1379189A - 一种发动机球铁曲轴的强化工艺 - Google Patents

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本发明属于内燃机制造技术领域,尤其涉及一种发动机球铁曲轴的强化工艺。该工艺采用氮化后进行圆角滚压的复合强化工艺。经这种复合强化工艺处理的球铁曲轴,其弯曲疲劳极限已接近圆角感应淬火的锻钢曲轴的水平,解决了单纯采用氮化或圆角滚压工艺已难以满足发动机对曲轴的可靠性要求的问题。

Description

一种发动机球铁曲轴的强化工艺
技术领域：本发明属于内燃机制造技术领域，尤其涉及一种发动机球铁曲轴的强化工艺。
背景技术：球铁是制造内燃机曲轴的传统材料，为了提高球铁曲轴的承载能力，目前在工业生产中广泛采用氮化或圆角滚压工艺对曲轴进行强化。从技术效果上来看，氮化可同时提高球铁曲轴的弯曲疲劳强度，并可解决轴颈的耐磨问题，但强化效果较差，通常曲轴疲劳强度提高的幅度仅在20～60％之间；圆角滚压虽然可大幅度提高球铁曲轴的弯曲承载能力，但在圆角感应淬火的锻钢曲轴相比，圆角滚压的球铁曲轴弯曲疲劳强度极限大约要低15～20％，而且由于轴颈需进行感应淬火以提高耐磨性，使曲轴的扭转疲劳强度降低。为了降低排放，提高发动机的经济性和动力性，国内汽车、内燃机行业正在积极进行原有机型的增压与扩缸。增压与扩缸后，曲轴的工作负荷将大幅度提高，单纯采用氮化或圆角滚压工艺已难以满足发动机对曲轴的可靠性要求。
发明内容：本发明为了解决单纯采用氮化或圆角滚压工艺已难以满足发动机对曲轴的可靠性要求的问题，提出一种发动机球铁曲轴的强化工艺，该工艺采用氮化后进行圆角滚压的复合强化工艺。经这种复合强化工艺处理的球铁曲轴，其弯曲疲劳极限已接近圆角感应淬火的锻钢曲轴的水平。
具体实施方式：采用该强化工艺，按机加工→氮化→圆角滚压→滚压较直→抛光的主要工艺流程，将曲轴工件按常规氮化曲轴的要求加工到尺寸后，先在普通的气体氮化炉或离子氮化炉中，进行氮化处理；然后在通用或专用的曲轴圆角滚压机上，完成工件的圆角滚压与滚压较直工序；随后进行常规的抛光等工序。具体实施例如下：
实施例一：EQD6102T球铁曲轴
材料：QT700-2，铸态；
强化工艺：复合强化(氮化+圆角滚压)。
强化效果比较见表1：
              实施例一的三种强化工艺效果对比表
   处理工艺   未处理     氮化   圆角滚压   复合强化
弯曲疲劳极(Nm)     865     1050     1909     2136
强化效果(％)     0     21.4     120.7     146.9
                         表1
实施例二：Cummins 6BT球铁曲轴材料：QT700-2，铸态；强化工艺：复合强化(氮化+圆角滚压)。强化效果比较见表2：
             实施例二的三种强化工艺效果对比表
  处理工艺   未处理     氮化   圆角滚压   复合强化
弯曲疲劳极限Nm     875     1050     2183     2433
强化效果％     0     20.0     149.5     178.1
                                  表2

Claims (2)

1、一种发动机球铁曲轴的强化工艺，该工艺采用氮化后进行圆角滚压的复合强化工艺。
2、如权利要求1所述的发动机球铁曲轴的强化工艺，其主要工艺流程为：机加工→氮化→圆角滚压→滚压较直→抛光。
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