QT900-5球墨铸铁曲轴的技术关键

沈阳曲轴厂认真总结20多年球墨铸铁曲轴制造的实践经验,借鉴发达国家的先进技术,经过试验研究和技术攻关,研制开发出QT900-5球墨铸铁曲轴新产品.该产品经过专家鉴定,属国内首创,达到国际同类产品先进水平.

QT700-2球墨铸铁发动机曲轴失效分析

目的某厂生产的QT700-2球墨铸铁曲轴在路试过程中出现断裂,需寻找失效原因并提出解决措施。方法通过应用金相组织分析、化学成分分析、表面残余应力测试和力学性能测试等方法,对该曲轴的失效原因进行了分析。结果测试后分析结果表明,曲轴是在较大扭转循环载荷下,在第四连杆颈滚压圆角边缘多点萌生裂纹而导致疲劳断裂是其失效的主要原因。结论建议改进热处理工艺,保证组织的均匀性;改进加工工艺,减少应力集中;并强化表面残余应力以提高曲轴的疲劳寿命。

一种曲轴用铸态球墨铸铁QT800-6材料的制备

针对曲轴的高强度、高伸长率要求,通过采取合理的原材料选择和成分配比、熔炼工艺设计和严格执行球化及孕育工艺、严格控制开箱时间等技术措施,获得了组织和力学性能稳定的优质QT800-6六缸曲轴材料,其抗拉强度达到800～850 MPa,伸长率≥6%,球化级别2级以上。通过试验获得的QT800-6球铁曲轴具有高强度、高韧性、好的耐磨性,且成本与锻钢曲轴相比降低约30%左右。该材料的研发成功为公司曲轴等相关零部件材料的选择提供了新的技术支撑。

QT800-6球墨铸铁曲轴弯曲疲劳强度安全系数快速评估方法

针对CAE分析软件尚未能覆盖新型QT800-6球墨铸铁材料性能参数和滚压后的强度不能快速评估QT800-6球墨铸铁曲轴的安全系数,技术人员需采用斯塔耳方法、壹岐·高垣方法、普芬德尔计算法(FVV公司)、戴勒姆-本茨(DB公司)和新井淳一方法等传统计算方法进行计算,存在局限性,无法适于所有曲轴的现状,结合曲轴形位系数与曲轴强度存关直接的对应关系,提出用曲轴形位系数来快速评估QT800-6球墨铸铁曲轴安全系数。将QT800-6球墨铸铁材料曲轴已有的曲轴弯曲疲劳试验实测结果,与斯塔耳方法、壹岐·高垣方法、普芬德尔计算法、戴勒姆-本茨和新井淳一方法 5种计算方法所得到的形位系数进行对比分析,总结出不同结构曲轴的计算结果与实测结果偏差,确认采用普芬德尔计算法计算出来的QT800-6球墨铸铁曲轴安全系数与实际结果符合度较高,其次是新井淳一方法。用普芬德尔计算法和新井淳一方法结合的Excel计算模型,可以快速分析评估QT800-6球墨铸铁曲轴疲劳强度安全系数。

球墨铸铁曲轴感应淬火后磨削裂纹问题

我公司生产的QT800-2某型号四缸曲轴，经轴颈感应淬火＋回火＋精磨后，在光滑的轴颈表面上产生了微裂纹，有的呈带状分布，深度较浅，且基本一致，形态上辨别为龟裂纹或网状裂纹，如图1所示；也有单条直线裂纹（或多条平行的点条裂纹），如图2所示。

高冲击韧性QT900-6材料的开发与应用

通过优化球墨铸铁材料微量元素配比,采用SiC基变质剂进行铁液预处理和分段保温热处理的方式,研发出高冲击韧性的QT900-6新型球墨铸铁材料。该材料组织中石墨球数量明显增加,铁素体呈分散的破碎状分布,Si在铁素体中的固溶量减少,珠光体团和片间距明显变小,综合作用提高了材料的韧性。材料抗拉强度达到956 MPa,伸长率达到7.4%,缺口冲击吸收功达到5.2 J,而且仍保留着低塑性材料的可胀断优势。利用该QT900-6材料生产的球墨铸铁胀断连杆具有胀断性好、疲劳强度高、重量一致性好的优点,成本比锻钢连杆低,各项指标能够满足发动机连杆节能、降耗、降成本、高可靠性的要求。

汽车曲轴材料QT700-2高速精密磨削实验研究

使用CBN砂轮对表面淬火汽车发动机曲轴球墨铸铁QT700-2材料进行了高速精密平面磨削实验研究,实验研究了磨削参数、材料去除率和最大未变形切削厚度与磨削力及比磨削能的关系,得到了磨削力和比磨削能的经验公式;在实验基础上结合曲轴磨削加工的要求进行了QT700-2材料高速精密磨削参数的优选,为汽车曲轴高速精密磨削奠定了良好基础。

精铸高性能珠光体铸态球墨铸铁开发与应用

论述了熔模精密铸造高性能珠光体铸态球墨铸铁QT800-5和QT700-8的开发和应用。确定了精铸高性能珠光体球墨铸铁低成本化学成分;开发出适合精铸球墨铸铁的低Mg高Ba包芯线和喂丝球化工艺,解决了小包球化不稳定的难题;摸索出适合于精铸球墨铸铁的三次孕育方式,解决了精铸球墨铸铁不具备后孕育条件下的孕育衰退难题;探索出适合于熔模精密铸造的共析冷却细晶强化措施,使精铸球墨铸铁的强度与伸长率得以兼顾。

柴油机曲轴裂纹失效原因分析

通过对QT900-2型球墨铸铁柴油机曲轴的化学成分分析、显微组织及裂纹的宏微观形貌分析、硬化层深度测量和力学性能测试,分析了曲轴裂纹的失效原因。结果表明,柴油机划瓦,导致曲轴表层二次淬火,次表层发生再回火,使轴颈表面产生了较大内应力,是诱发裂纹失效的主要原因,表层局部存在的碳化物和疏松是裂纹生成的内在因素。