[发明专利]一种发动机曲轴的热处理方法

说明书

本发明公开了一种发动机曲轴的热处理方法，包括如下步骤：（1）淬火：将经加工后的发动机曲轴置于加热炉内，加热至800‑900℃，并保温1‑5小时，然后放入淬火液中淬火处理；（2）回火：将淬火后的曲轴置于回火炉内，加温至650℃‑780℃，保温3小时以上，然后采用空冷；（3）调质：将回火后的曲轴进行喷丸处理，然后在炉内淬火保温1‑3小时进行油冷；再经500‑600℃保温1‑3小时后进行空冷即可。本发明的方法简便易行、技术可靠、质量稳定，既能满足曲轴调质后的综合机械性能，又能避免弯曲变形超差及开裂。

技术领域

本发明涉及一种发动机曲轴的热处理方法，属于金属热处理领域。

背景技术

发动机曲轴一般采用的材料为专用的42CrMoA钢，这种钢材料在锻打成型后需要进行热处理，对其综合机械性能要求较高，且取样部位在法兰端，试样的轴线位于轴径直径的六分之一处，主轴径摆差不超过3mm。由于该曲轴形状复杂，取样部位截面尺寸较大，水平放置加热，采用油垂直淬火后，淬硬层较浅，无法满足取样部位的机械性能要求，且摆差超差；用水垂直淬火，淬硬层较深，虽能满足取样部位的机械性能要求，但开裂倾向很大，废品率较高。显然，现有的热处理工艺满足不了曲轴热处理后的技术要求，无法实现较好的经济效益。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种发动机曲轴的热处理方法。本发明的方法简便易行、技术可靠、质量稳定，既能满足曲轴调质后的综合机械性能，又能避免弯曲变形超差及开裂。

本发明的技术方案：一种发动机曲轴的热处理方法，包括如下步骤：

（1）淬火：将经加工后的发动机曲轴置于加热炉内，加热至800-900℃，并保温1-5小时，然后放入淬火液中淬火处理；

（2）回火：将淬火后的曲轴置于回火炉内，加温至650℃-780℃，保温3小时以上，然后采用空冷；

（3）调质：将回火后的曲轴进行喷丸处理，然后在炉内淬火保温1-3小时进行油冷；再经500-600℃保温1-3小时后进行空冷即可。

前述的发动机曲轴的热处理方法，包括如下步骤：

（1）淬火：将经加工后的发动机曲轴置于加热炉内，从350℃开始，加热至830-850℃，并保温1.5-3小时，然后放入30-60℃的淬火液中淬火处理10-15分钟；

（2）回火：将淬火后的曲轴置于回火炉内，加温至680℃-750℃，保温3-5小时，然后采用空冷；

（3）调质：将回火后的曲轴进行喷丸处理，然后在炉内经 680℃、830℃淬火保温1.5-2小时后进行油冷；再经530-590℃保温1.5-2.5小时后进行空冷即可。

前述的发动机曲轴的热处理方法，所述淬火液中含有5-8％的淬火介质AQ251。

本发明的有益效果：

为使发动机曲轴的力学性能达到锻件42CrMoA钢的力学性能标准(JB/T6396-2006)，预备热处理是关键。 在预处理的过程中，将使发动机曲轴的心部粗大柱状晶转变成表层和心部都均匀的等轴晶。在同样的调质处理后，电渣熔铸件的力学性能达到了锻件标准，实现了电渣熔铸件代替锻件。

从2015年8月至现在，申请人已经采购发动机曲轴毛坯，生产4种规格的曲轴，其中最大重量达8吨，交付使用80余件，产品力学性能指标均达到技术要求。与锻件毛坯相比，其重量降低50％，机械加工余量小，缩短粗加工周期1/3，大大节省了毛坯成本和粗加工成本，累计节约资金达千万元以上。

经过现场实际应用后，曲轴工作状况良好，运行平稳，尤其在超大负荷状态下，没有出现弯曲、折断等现象，完全达到了使用要求。随着矿山、冶金、 石化等领域应用的不断扩展，电渣熔铸曲轴必将具有广阔的市场前景。