球铁曲轴激光淬火强化技术研究

介绍了曲轴激光淬火强化系统 ,采用千瓦级快速轴流激光器对球铁曲轴进行了激光淬火强化试验 ,探讨了曲轴激光淬火强化时轴颈和圆角的激光扫描轨迹方式、功率密度及扫描速度等工艺参数对球铁激光强化性能的影响 ,指出了曲轴激光强化工程应用所要解决的主要问题。研究结果表明 ,球铁曲轴经激光淬火强化后 ,能获得较高的表面硬度和残余压应力 。

高强度高韧性球墨铸铁曲轴铸造技术

为了提高球墨铸铁曲轴的强韧性和铸造质量、降低铸造废品率,研究了曲轴的微合金化技术、铁液共晶点控制技术、球化处理技术、曲面分型方法和组织均匀化正火工艺,成功生产出高强韧性球墨铸铁曲轴。球铁曲轴抗拉强度由原来的872 MPa提高到927 MPa,冲击韧度由26 J/cm2提高到40 J/cm2,缩松缺陷由原来的1.44%降低到0.19%。

Cu、Mn元素对发动机球铁曲轴组织和性能的影响

研究了不同含量的Cu、Mn对球铁曲轴组织和性能的影响规律,同时对比分析了普通砂型和壳型填铁丸两种工艺条件下球铁曲轴的组织和性能。结果表明,当0.6wt%Cu与0.4wt%Mn配合时,可以获得抗拉强度较高的珠光体球铁,其强度与伸长率均满足QT600-3的要求。与普通砂型相比,壳型填铁丸工艺条件有利于球铁中总石墨球增多、圆整度提高及珠光体含量的提高,使性能得到改善。

应用ANSYS5.7软件模拟激光淬火曲轴温度场的研究

介绍了曲轴激光淬火强化技术 ,采用千瓦级快速轴流式激光器对球铁曲轴进行了激光淬火试验。采用ANSYS5 7有限元分析软件在计算机上再现了曲轴圆角激光淬火过程中内部温度分布的拟实模型 ,探讨了直接在计算机上优化曲轴圆角激光淬火工艺参数等。分析表明 。

球铁曲轴激光冲击强化实验研究

为了研究激光冲击强化对球铁性能的影响，采用钕玻璃脉冲激光（波长为1054nm，脉冲宽度为23ns）对球墨铸铁（简称球铁）曲轴试样表面进行冲击强化处理，并对其显微硬度、残余应力和疲劳强度进行实验测试与分析。结果表明，在激光功率密度为10．6Gw／cm^2的强脉冲激光作用下，冲击区的显微硬度明显增加，表层材料的显微硬度比基体约提高65％～75％；冲击区表面存在残余压应力，数值高达-400MPa，使用寿命提高150％。实验结果表明，激光冲击球铁曲轴的强化效果明显。

汽油机球墨铸铁曲轴失效分析与研究

球墨铸铁铸造的某汽车发动机曲轴在发动机台架耐久试验中发生开裂。对失效曲轴的断口进行了宏观及微观分析。结果表明,该曲轴耐久试验开裂为多源疲劳所致,起源点均位于滚压沟槽处。通过改进曲轴轴颈机加工工艺和适当的沟槽滚压力,减少刀痕和毛刺,增大沟槽处的残余压应力,有助于解决球墨铸铁曲轴耐久试验时的开裂现象。

消除覆砂铁型铸造曲轴气缩孔的措施

覆砂铁型铸造二缸球铁曲轴按原工艺生产曾因气缩孔缺陷引起报废,通过采取相应措施,该问题已得到解决:(1)加大铸型内两支曲轴的间距和增大铁型外形尺寸,增强铁型的冷却作用;(2)改进曲轴连杆轴颈内孔形状及其砂芯设计,减薄砂芯砂层厚度,减少砂芯发气量,并改善内孔部位的冷却条件;(3)适当调整化学成分和降低浇注温度,减少液态收缩。

Mn-Sb合金化对大断面高强度球铁组织性能的影响

利用金相显微镜、拉力试验机、硬度计等检测手段研究了Mn-Sb合金化对大断面高强度球墨铸铁显微组织和力学性能的影响,并对其影响机理进行了探讨。结果表明,Mn-Sb合金化可以提高石墨球化率,增加球墨数量、减小石墨球径,改善了石墨形态,增加珠光体数量,从而提高了铸件的抗拉强度、伸长率和硬度。Mn的质量分数为0.4%、Sb的质量分数为0.02%时,试样的抗拉强度不低于700 MPa,伸长率不低于5%,硬度可达258 HB。

超声处理对球墨铸铁熔体凝固组织与性能的影响

对球墨铸铁熔体施加超声处理,从浇注的曲轴铸件取样研究了微观组织、力学性能和断口形貌,分析超声处理的作用机理。结果表明,超声处理可以提高球墨铸铁微观组织中的珠光体含量;随着超声输出电流的提高,球墨铸铁曲轴试样的强度和伸长率也随之提高,最高可达892 MPa和6.6%,与未施加超声的球墨铸铁曲轴试样相比分别提高了13.3%和40.4%。超声处理可以减小石墨球尺寸,降低石墨球产生的应力集中现象,缩小珠光体组织的片层间距,进而提高球墨铸铁曲轴的力学性能。

球墨铸铁曲轴气体氮碳共渗工艺的改进

在对球铁曲轴气体氮碳共渗后渗层鼓泡原因分析的基础上 ,对原气体氮碳共渗工艺进行了适当的调整和改进 。

超声波检测技术在球墨铸铁曲轴上的应用

介绍了超声波检测的基本原理,详细阐述了超声波检测仪、探头、耦合剂的选择及检测过程中的注意事项,以球墨铸铁曲轴球化率的检测为实例,得出以下结论:(1)采用超声波声速法测量零件的球化率与金相法的检测结果相吻合,说明该方法检测球化率是可靠且可行的;(2)超声波在铸件中的传播速度受球状石墨形态的影响,石墨的球状越好,超声波的传播速度越快;(3)铸造表面和加工表面由于粗糙度的不同,对声波在反射过程中衰减不一致,测试的结果也有所不同。

球铁曲轴加氧渗氮工艺研究

球铁曲轴常常由于渗氮层薄、质量不稳定而引起断裂失效,本课题研究了球铁曲轴加氧渗氮工艺。对球铁试样经570℃、580℃,不同氨气流量和氧加入量渗氮4h后的表面硬度、渗层深度及渗层组织进行分析,结果表明,加氧渗氮可获得比常规气体氮碳共渗更高的表面硬度和渗层深度。优选出的适合于球铁曲轴的加氧渗氮工艺为:570℃保温4h,氨气流量2000L/h,氧气流量10L/h,炉压35mm水柱;或580℃保温4h,氨气流量1800L/h,氧气流量10L/h,炉压35mm水柱,二种工艺均可获得深度超过0.20mm、表面硬度600HV0.1以上的渗层。

热喷涂技术及其在球墨铸铁曲轴修复中的应用

介绍了热喷涂技术的原理、方法及其在球墨铸铁曲轴修复中的具体应用.通过对热喷涂修复工件的具体方法的研究,找出适合球墨铸铁曲轴修复的热喷涂工艺,并且研究了曲轴修复后热喷涂层的组织和性能.结果表明,通过适当的热喷涂方法对球墨铸铁曲轴进行修复,可以得到满意的喷涂层组织和性能,有效延长曲轴的使用寿命.

球铁曲轴弯曲疲劳强度的若干特点

本文以中型货车发动机曲轴为对象,研究了球铁曲轴弯曲疲劳强度的特点。结果表明,轴颈圆角表面粗糙度在Ra1.6～Ra0.4范围内时,球铁曲轴的弯曲疲劳性能无显著变化;同一曲轴上各曲拐疲劳强度存在差异;铸态下球铁曲轴圆角强度的分散性大约是锻钢的3～4倍,强化后这种分散性可减小一半以上。球铁曲轴的上述特点主要由球铁材料本身的特性和毛坯浇铸时凝固冷却不一致所造成的。

氮化+圆角滚压复合强化球墨铸铁曲轴的应用研究

本文叙述了随着CY102柴油机不断强化,对曲轴采取改变结构参数、变更材质和采取强化措施的过程。介绍了不同强化措施的试验结果及应用情况。详细介绍了氮化+圆角滚压复合强化QT800-3球墨铸铁曲轴的应用研究情况,提出存在和应注意的问题。

球墨铸铁曲轴“磁痕”缺陷的研究

从观察球墨铸铁曲轴生产中普遍存在的“磁痕”缺陷的宏观形貌和分析其基本成分入手，揭示了“磁痕”的基本性质，找出了“磁痕”产生的各种路径，并采用过滤网法有效地防止了“磁痕”的发生。

数值模拟在铁型覆砂铸造中的应用

对铁型覆砂的工艺进行了数字模拟,并以4JB1球铁曲轴为例,说明通过对其凝固过程的数值模拟可以为曲轴的工艺设计、工装改进及凝固后的组织和性能预测提供重要的方法和手段,并可大大降低试制成本。

球墨铸铁曲轴滚压工艺试验研究

研究了某型号柴油机球铁曲轴滚压工艺参数对曲轴疲劳强度的影响，最佳的滚压工艺参数能使曲轴弯曲疲劳强度提高 175％，圆角处的疲劳极限应力达 553 N/mm^2。

影响球墨铸铁曲轴质量的因素

通过对失效的球墨铸铁曲轴的分析和统计,认为造成球铁曲轴断裂失效的主要因素有铸态下存在孔洞类缺陷、等温淬火态时组织脆性较大和正火态时圆角不强化,而曲轴磨损失效的主要因素是润滑不足。提高等温淬火组织的韧性和强化曲轴圆角是防止曲轴断裂失效的主要措施。

球铁曲轴铸造过程的数值模拟及分析

利用计算机数值模拟技术对某发动机球铁曲轴铸件的铸造充型过程和温度场分布进行了数值模拟,并根据传热学原理和铸造凝固理论对模拟结果进行了分析,确定了曲轴产生“缩凹”缺陷的主要原因。结合壳型填铁丸铸造工艺和球铁的凝固特点对原铸造工艺的浇注系统进行了改进,并对改进后的铸造工艺进行了计算机数值模拟和试验验证。结果表明,改进后的浇注系统补缩能力明显增强,消除了原工艺的铸造缺陷;模拟结果与实际浇注结果基本一致。