[其他]低碳马氏体活塞销无效

专利信息
申请号: 87100219 申请日: 1987-01-24
公开(公告)号: CN1005923B 公开(公告)日: 1989-11-29
发明(设计)人: 袁国靖;罗启富;李立人;武维生 申请(专利权)人: 江苏工学院;江苏省金陵汽车制配厂
主分类号: 分类号:
代理公司: 江苏理工大学专利事务所 代理人: 王鑫德
地址: 江苏省镇*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 马氏体 活塞
【说明书】:

发明涉及一种主要用于内燃机的低碳马氏体活塞销。材料为低碳钢(或低碳合金钢)在中温电极盐浴炉中进行加热,然后淬入盐水溶液中冷却,回火(或不回火)表面硬度为HRC45~50(或HRC为48~52),最后经精加工成表层为1~3毫米的低碳马氏体的活塞销。经实例表明,本发明的活塞销表面硬度虽较低,但能满足内燃机工况要求。因取消了渗碳工艺,可降低投资和维修费用,节省电能60~70%,提高工效7-8倍。

本发明涉及一种用于曲柄连杆机构的轴销、特别是用于内燃机的活塞销1(见附图1)。

根据内燃机的工况,要求活塞销安全可靠,并且有一定的使用寿命。因此国内外生产的各种活塞销,均规定选用低碳钢或低碳合金钢,采用表面渗碳、淬火及回火的热处理工艺,(亦允许采用碳氮共渗或渗氮等其它热处理工艺方法)使活塞销的外圆表层为高碳马氏体,少量碳化物和一定数量的残余奥氏体组织(见附图2)。这种表层组织结构的活塞销,表面硬度高,耐磨性好,但热处理工艺繁琐,生产周期长,能耗大,还需要配置渗碳处理设备。

本发明的目的是:克服传统偏见、寻求一种既能保证使用寿命、安全可靠、满足内燃机工况要求,又能简化热处理工艺过程、缩短生产周期、减少设备投资、节省能耗的、表层具有新型组织结构的活塞销。

本发明的低碳马氏体活塞销1,材料选用低碳钢或低碳合金钢,经冷挤压工艺成形后,热处理先在中温电极盐浴炉保护气氛的电阻炉中,或采用中频感应加热方式进行加热,温度为880℃~960℃,保温时间为0.5~2分/毫米。然后放入10%盐水溶液中冷却,冷却介质温度不高于50℃,回火(或不回火),表面硬度为HRC45~50(或HRC为48~52),最后进行精加工即成表层为1~3毫米的低碳马氏体材料制成的活塞销。

本发明的低碳马氏体活塞销1,经装在解放CA-10货车及客车和东风EQ-140客车(及货车)的发动机上,与同机装用的表面渗碳活塞销进行磨损量及其间隙值的对比测试证明:低碳马氏体活塞销1能〈&&〉发动机活塞的使用寿命要求(见附表1)。其磨损后与与连杆衬套和与活塞销座孔的配合间隙均小于交通部标准和EQ-140载重汽车简明使用技术资料汇编规定的使用限度(见附表2)。因此虽然低碳马氏体活塞销1的表面硬度(HRC45~52),较表面渗碳活塞销表面硬度(HRC57~65)低HRC10左右,耐磨性略低于表面渗碳活塞销,但系统耐磨性完全胜任内燃机工况的要求。由于活塞销内孔表层组织也为低碳马氏体,因此内孔表层强度比单面渗碳活塞销高,减少了活塞销疲劳断裂的可能。

另外,本发明的低碳马氏体活塞销1与表面渗碳活塞销相比,由于热处理工艺取消了渗碳处理过程,可节省电能60~70%,提高热处理工效7~8倍,节约了渗碳剂和淬火用油,免除了专用渗碳工装和设备折旧费,如以每年生产50万只计算,就可节省开支三十万元。全国同行业以生产2000万只计算,则全年可节省开支一千一百万元,节电2000余万度。

附图说明:

附图1:低碳马氏体活塞销轴测剖视图。

附图2:表面渗碳活塞销金相照片(表面呈高碳马氏体+少量碳化物+残余奥氏体),放大500倍。

附图3:低碳马氏体活塞销金相照片(表面呈低碳马氏体),放大500倍。

本发明的实施例:

1.选用含碳量为0.20~0.24%的铬钢或低碳钢,经冷挤压工艺成形,热处理先在中温电极盐浴炉中进行加热,温度为880℃~960℃,保温时间为0.5~2分/毫米,然后淬入10%盐水溶液中冷却,冷却介质温度不高于50℃,可以不回火,表面硬度为HRC45~50,最后进行精加工,即制成表层厚度为1~3毫米的低碳马氏体活塞销1。

2.选用含碳量为0.25~0.29%的铬钢或低碳钢,经冷挤压工艺成形,热处理先在中温电极盐浴炉中进行加热,温度为880℃~920℃,保温时间为0.5~2分/毫米。然后淬入10%盐水溶液中冷却,冷却介质温度不高于50℃,160℃~180℃低温回火。表面硬度为HRC48~52。最后经精加工后即制成表层厚度为1~3毫米的低碳马氏体活塞销1。

上述两种方法制成的低碳马氏体活塞销1可适用于各种内燃机。例如汽油机、柴油机、以及压气机和其他曲柄连杆机构。

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