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曲轴的热处理工艺技术

    1.曲轴的热处理技术要求
    (l)主轴径和连杆轴径处:淬硬层硬度为5562HRC;淬硬层深度为3. 05. Omm;淬硬层边缘到曲轴端面的非淬硬带长度对V形曲轴不大于4~5mm,对直列式曲轴不大于6~8mm
    (2)曲轴毛坯热处理前的硬度:正火后163229HB;调质后207269HB
曲轴的热处理工艺
    根据曲轴的技术要求,材料表面硬度高、耐磨性好,而心部具有良好的强度和冲击韧性。因此曲轴的热处理可采用一般淬火,火焰淬火和高频感应加热淬火三种方法。这里以45钢和球墨铸铁为例分别进行介绍。
    (1) 45钢曲轴的热处理
    ①一般整体加热淬火和冷却。是指在箱式炉或在盐浴炉中快速加热,在机床中加压冷却,通过调整加热温度、加热速度、冷却时间和淬火介质,可获得不同的淬火组织。表面为马氏体而心部为索氏体,达到外硬内韧的技术要求。
    ②火焰加热淬火和冷却。用氧一乙炔火焰加热后水冷,喷嘴不动,曲轴的转动速度为8m/s,应控制加热的速度和温度,淬火后的淬硬层为35mm
    ③高频感应加热淬火和冷却曩采用曲轴轴径轮流淬火,分别进行表面淬火,曲轴的淬火温度为860~900℃,感应器(圈)上内壁圆周上钻有供应冷却水的小孔,其直径大小为l.52. 5mm,水的压力通常为0. 150. 35MPa。硬度和淬硬层符合要求。

    (2)球墨铸铁曲轴的热处理

    其热处理工艺有正火和高频感应淬火两种。

    球墨铸铁主要进行正火处理,为提高曲轴的力学性能,也可采用调质或正火后表面淬火、等温淬火等工艺。

    高频感应加热淬火温度为900950℃,加热速度要低(75150/s)。在300℃自回火鼻而回火温度为180220℃,时间为1.52h。硬度为52t57HRC.
钢曲轴和球墨铸铁曲轴的耐磨性的对比如表7-5所示。
    7-5 45钢与稀土球墨铸铁磨损量的对比

曲轴的材料

热处理工艺

运转时间/h

主轴径磨损量/mm

曲柄销磨损量/mm

45

稀士球整铸铁

表面淬火

正火

1000

1500

0.020-0.064

0.002-0.006

0.030-0.110

0.001-0.004

    由此可见,稀土球墨铸铁的耐磨性优于45钢。同时稀土球墨铸铁在冲击力、缺口敏感性和过载特性等方面均好于45钢。因此采用稀土球墨铸铁制造曲轴已得到推广和应用。
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资料来源:东莞市弘超模具科技有限公司结构钢事业部
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