[发明专利]一种发动机气门摇臂用冷轧钢带的制造方法

说明书

本发明公开了一种发动机气门摇臂用冷轧钢带的制造方法，钢带材料各质量份额如下：碳1.4‑1.9％、硅≤3.5％、锰1.0‑1.3％、磷0.1≤0.2％、硫0.2≤0.35％、铬0.8‑1.10％、铝0.2‑0.5％、钼≤1％、铜≤0.20％；其制造方法包括如下步骤：步骤1：按照钢带材料各质量份额，根据能影响材料性能的化学成分，选择钢带材料各质量份额含量范围内的碳、磷、硫在相同工艺的情况下进行轧制退火；步骤2：分别选择不同等级的带状组织的热轧卷在相同的工艺条件下进行轧制和退火；步骤3：选取带状组织等级为2.5的热轧母卷，厚度8.0mm母卷，按照不同变形量进行轧制；步骤4：经过轧制后的材料，采取不同温度和保温时间进行退火。实行多次轧制和多次退火工艺，使得零件的结构更加复杂和合理，而且由于强度较低形成性很好，可大幅度提高材料表面的耐磨性。

技术领域

本发明涉及冷轧钢带技术领域，具体为一种发动机气门摇臂用冷轧钢带的制造方法。

背景技术

汽车的动力源泉就是发动机，而发动机的动力则来源于气缸内部。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所，可以简单理解为，燃料在汽缸内燃烧，产生巨大压力推动活塞上下运动，通过连杆把力传给曲轴，最终转化为旋转运动，再通过变速器和传动轴，把动力传递到驱动车轮上，从而推动汽车前进。

汽车摇臂体连杆是用来推动气门打开的装置。由于早期的发动机上用的这个装置外形若如同一根细杆，又称气门挺杆。随着现代汽车发动机技术的发展，更多的轿车发动机采用了顶置凸轮轴结构，在此种结构中，基本取消了那种传统的长气门挺杆，取而代之的是由凸轮轴驱动的结构更为紧凑的液压挺杆，或直接由凸轮轴驱动气门摇臂进而控制气门的开闭。由于连杆与凸轮轴接触，无间隙运行，其寿命要求达到1000万次以上。

发动机工作时，当气门关闭，机油经连杆体侧面的油孔和柱塞的孔道进入住塞腔，推开单阀直入连杆体腔(高压仓)，柱塞便在连杆体的油压及弹簧的作用下上升，压紧气门推杆。发动机一次做功，连杆需连续工作4次，且球体和轴承孔需要承受较高压力，这就意味着材料需要更高的耐磨性，较低的表面缺陷。提高材料表面抗疲劳能力。

摇臂体连杆因为结构复杂，存在180度折弯两处，90度折弯两处，球体一处，轴承孔两处。因此对材料的性能要求较高。包括高延伸率，低屈强比等。

汽车摇臂体连杆因其成型工艺较为复杂，在材料选择上较为考究。国产传统工艺上，选择的材质是35CrMo或者40Cr，冲压成型后调质处理。期发展中，为提高零件表面疲劳寿命，采取表面镀铬的方式。其特点是整体强度高，但由于整体强度高，成形圧力大。国外公司诸如美国伊顿和德国舍弗勒公司，都采取的是16MnCr5优质低合金渗碳钢，利用了低碳低合金的优质成型性能，使得零件的结构更加复杂和合理，而且由于强度较低形成性很好，而且经过渗碳处理后，可大幅度提高材料表面的耐磨性。

当今世界，汽车日益成为人们日常生活中不可缺少的一部分。同时，由于汽车行业在国民经济中基础性、支柱性、先导性和战略性的作用，我国政府和行业主管部门历来都对通信行业的发展十分重视，2015年国内汽车年销售量达到2450万辆；预计2016年强增加至2600万辆以上，无疑会给精冲钢行业带来巨大需求。其中以冷轧钢带为原材料的汽车冲压行业以前生产效率高、质量稳定、成本低成为汽车零部件生产主要发展发展方向。精冲材料因为连续生产，同时受模具限制，因此表面、厚度公差及性能要求都非常高。目前，虽然国际国内都有关于16MnCr5的相关技术标准，但由于零件成型工艺复杂，按照标准内性能指标并不能满足摇臂体连杆的使用范围，此外标准中针对显微组织、微量元素的控制等，并未作出明确规定。由于产品的特殊性，使用常规16MnCr5进行冲压时易发生开裂。因此需要对材料化学成分、显微组织与力学性能指标都需要重新调整，在满足产品性能要求。

发明内容

(一)解决的技术问题