[发明专利]一种高耐磨曲轴的加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及了机器零部件技术领域，具体涉及了一种高耐磨曲轴的加工工艺。

背景技术

曲轴是发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。

为减小曲轴质量及运动时所产生的离心力，曲轴轴颈往往作成中空的。在每个轴颈表面上都开有油孔，以便将机油引入或引出，用以润滑轴颈表面。为减少应力集中，主轴颈、曲柄销与曲柄臂的连接处都采用过渡圆弧连接。

发明内容

本发明提供一种高耐磨曲轴的加工工艺，其目的是曲轴结构紧凑，设计合理，工艺简单，提高曲轴的耐磨性，增强了抗疲劳强度，表面硬度高，耐蚀性好，能耗小，产量高，成本低，适合大批量生产，曲轴质量好、寿命长。

本发明所采用的技术方案是：

一种高耐磨曲轴的加工工艺，包括以下步骤：

（1）所含成份，按重份计：含碳量4.0%，含硅量2.2%、含锰量<0.7%、含磷量<0.1%、量硫量<0.5%、稀土含量<0.01%和1.5%的球化剂，其余为铁和少量杂质，将铸件放入到中频炉中进行快速正火处理，加热40min,升温到840-860℃时，保温40min后，继续加热10min，温度升至920-940℃，保温10min,风雾冷却15min,再风冷30min,温度降至550-580℃时，保温90min,然后空冷，HB达266；

（2）再进行喷丸处理，利用陶瓷丸CB陶瓷球≤149.5-64，球径1.5mm,提高抗疲劳强度，增加了曲轴寿命；

（3）采用CNC机加工，刀具使用硬质合金刀具；

（4）曲轴软氮化处理，在用尿素氮化过程中通入比例5%的碳，加快氮化速度，为提高曲轴耐磨性，抗疲劳强度和耐蚀性，以渗氮为主的低温氮碳共渗，渗速快，在2-4h完成，但渗层薄，厚度≤0.4mm,渗层梯度陡，34-37HRC；

（5）主轴颈、连杆轴颈进行中频感应炉表面淬火，淬硬深度2-4mm,55-53HRC,油封轴颈进行表面淬火，淬硬深度≥1mm,54-63HRC；具有效率高，质量稳定、运行可控；

（6）将曲轴放入冷却池中，浸置6h，进行冷却；

（7）曲轴探伤检查，曲轴的加工表面不允许出现“发裂”。

进一步，步骤（1）所述球化剂为ReMgSiFe：Re含量5.7%，Mg含量9.2%，Si含量4.3%，Ca含量1.4%。

本发明的有益效果：具有结构紧凑，设计合理，工艺简单，采用铸件软氮化处理后再表面淬火，节省了热处理过程，减小了能耗，能耗小，提高曲轴的耐磨性，利用喷丸处理增强了抗疲劳强度，表面硬度高，耐蚀性好，适用于大批量生产，产量高，成本低，曲轴质量好、寿命长、效率高、运行可控。

附图说明

图1为一种高耐磨曲轴的主视结构示意图；

图2为一种高耐磨曲轴的右视结构示意图。

具体实施方式

一种高耐磨曲轴的加工工艺，包括以下步骤：

（1）所含成份，按重份计：含碳量4.0%，含硅量2.2%、含锰量<0.7%、含磷量<0.1%、量硫量<0.5%、稀土含量<0.01%和1.5%的球化剂，其余为铁和少量杂质，将铸件放入到中频炉中进行快速正火处理，加热40min,升温到840-860℃时，保温40min后，继续加热10min，温度升至920-940℃，保温10min,风雾冷却15min,再风冷30min,温度降至550-580℃时，保温90min,然后空冷，HB达266；

（2）再进行喷丸处理，利用陶瓷丸CB陶瓷球≤149.5-64，球径1.5mm,提高抗疲劳强度，增加了曲轴寿命；

（3）采用CNC机加工，刀具使用硬质合金刀具；

（4）曲轴软氮化处理，在用尿素氮化过程中通入比例5%的碳，加快氮化速度，为提高曲轴耐磨性，抗疲劳强度和耐蚀性，以渗氮为主的低温氮碳共渗，渗速快，在2-4h完成，但渗层薄，厚度≤0.4mm,渗层梯度陡，34-37HRC；

（5）主轴颈、连杆轴颈进行中频感应炉表面淬火，淬硬深度2-4mm,55-53HRC,油封轴颈进行表面淬火，淬硬深度≥1mm,54-63HRC；具有效率高，质量稳定、运行可控；

（6）将曲轴放入冷却池中，浸置6h，进行冷却；