车用曲轴圆角强化工艺改进研究
2018-10-21王姝
摘 要 某车用三缸曲轴原来采用整体盐浴氮化工艺,经氮化处理的曲轴具有优异的耐磨性、耐疲劳性。但近期为了执行国家环保要求,要我公司用圆角淬火成品曲軸全面替代氮化成品曲轴。由于该曲轴的结构很单薄,英国原设计采用盐浴氮化对曲轴进行整体强化,现在要求切换成圆角淬火曲轴,疲劳试验安全系数≥1.3,有许多关键指标需要控制。
关键词 曲轴;圆角;工艺改进
1 原材料的选用
选定一种合适的原材料,要满足疲劳试验安全系数要求,同时具有优良的性价比。根据以往圆角淬火曲轴使用材料,选定 42CrMoA材料。
2 锻造过程
确定合适的料段加热后出炉温度,保证锻打过程材料在型腔内填充饱满。
3 毛坯热处理过程
本次疲劳试验结果:按1700N.m加载,2件通过,2件未通过,通过率50%。解剖1件未通过的试样,其抗拉强度931MPa;屈服强度772MPa,断后伸长率16.5%,断面收缩率65,性能指标均合格。
但疲劳试验未能稳定通过1700N.m。经分析,原因是抗拉强度与屈服强度较低,故判断在下次试验时抗拉强度应控制在940MPa以上,屈服强度应控制在780MPa以上(采用本钢模铸42CrMoA 材料)。
疲劳试验总结:以上共做完23块疲劳试样。
按1700N.m加载4个,全部通过,通过率100%
按1750N.m加载9个,7过2断,通过率78%
按1800N.m加载6个,5过1断,通过率83%
按1850N.m加载2个,1过1断,通过率50%
按1900N.m加载1个,全部通过,通过率100%
按1950N.m加载1个,全部断裂,通过率0%
可以看出:该曲轴按1700—1800N.m加载,其通过率是较为稳定的 (该曲轴疲劳极限1715N.m)。加载到1850N.m及以上,通过率就较低了。
舍弃无效及异常数据,可得50%存活率……
