[发明专利]发动机铸造连杆的制造方法

说明书

本发明涉及一种发动机铸造连杆的制造方法。

目前，国内发动机所用的发动机连杆均是采用合金钢锻造而成，其锻造连杆的工艺流程是：原材料检验→下料→加热→辊锻毛坯→热模锻压机上模锻→切边中间检验→锻后热处理→表面清理→检验→校正和精压→最后检验→防锈处理→入库。产品虽然质量稳定可靠，但加工性能较差，造价昂贵。

本发明的目的就是针对上述现有技术中的不足而提供的一种加工性能高、造价低的发动机铸造连杆的制造方法。

本发明的目的是这样实现的：

发动机铸造连杆的制造方法，其工艺为：清理→分检→退火→淬火→清洗→回火→性能检测→精压→检验→磁粉探伤→X射线探伤→强力抛丸→检验→防锈处理→入库。

配料熔化采用双联熔炼法：冲天炉初熔回炉料→中频电炉熔炼→调整化学成分→炉前孕育处理，以保证铁水的化学成份。

冲天炉初熔料的化学成份是C、Si、Mn、S、P、Cr。其重量组份(百分比)为：C：2.7—3、Si：1.5—1.8、Mn：0.4—0.6、S：0.15、P≤0.1、Cr≤0.06。

铸造连杆的化学成分是：C、Si、Mn、S、P、Cr，其重量组份(百分比)为C：2.4—2.6、Si：1.4—1.6、Mn：0.4—0.6、S：0.12、P≤0.1、Cr≤0.06。

孕育剂采用稀土镁、铋、铜，其重量组份(百分比)为：稀土镁：0.2—0.3，铋0.01—0.03，铜0.2—0.3。铜可以增加铁水的流动性、细化晶粒、改善石墨形状和分布，提高疲劳强度和耐蚀性，通过炉前孕育处理，铸态易形成白口，且退火时促进石墨化，石墨的各项技术指标均符合标准中优等品的要求。经调质后基体为粒状和细粒状索氏体。

采用保护气氛，在氮气下进行常规热处理，使表面不氧化不脱碳，并提高抗拉强度。

对表面进行强化抛丸和精压，以增加表面压应力，提高疲劳极限，使铸造连杆能承受高速高交变载荷而不断裂。

本发明实现了以铸代锻，充分发挥了铸造的原料来源广泛，工艺灵活性大，工装费用少，加工性能好，节约机加工费用，综合成本低等优点。

下面结合实施例对本发明做进一步详述。实施例：213汽车用I—4发动机铸造连杆(以某炉为例)。工艺流程：→清理(落砂、去浇冒口、初滚光)→分检→退火——→淬火→清洗→回火→性能检测——→精压→检验(形状、尺寸、重量、全相等)→磁粉探伤→X射线探伤→强力抛丸→检验→防锈处理→入库。

铸造连杆化学成份：所铸连杆化学成份(％)如下：C2.50、Si 1.45、Mn 0.50、S 0.1、P 0.045、Cr＜0.05。

采用亨特机造型和国产自动混砂机混砂，新型砂配比：硅砂100％、煤粉4％、膨润土5％、水4％。

采用熔炼双联法。冲天炉初熔回炉料，中频电炉再熔炼、调整化学成分(见表1)、脱硫和炉前孕育处理，复合孕育剂配方和处理方法见表2。当铁水含硫量超过12％时，用脱硫剂(碱面)脱硫，其时铁水温度为1450—1500℃，脱硫剂加入量视硫量大小而定。

热处理工艺：在充有保护气氛的电炉中进行高温退火。升温到950℃，保温18小时，冷却至870℃后出炉空冷。淬火加热到870℃，保温2.5小时，出炉油淬，油液温度40℃。回火加热到650℃，保温3.5小时，出炉空冷。热处理后铸造连杆的机械性能σb＝710mpa、σ0.5＝595mpa、δ＝3.8％、HB＝249。金相组织达到了JB2122—77标准所规定的石墨形态3级以上、分布2级以上、大小和数量3级以上。基体为细粒状索氏体组织。

在精压机上精压、整形、冲切大头冒口，压前电炉加热460℃。单面精压量，两头0.25mm、杆部0.4mm。

在抛丸机上用X—光探伤机和磁粉探伤机检测内部缺陷和表面裂纹。

依据本发明的工艺，生产的213铸造连杆，已通过了500小时的台架耐久试验，证明国产铸造连杆性能达标，完全可以替代进口。