评析汽车发动机曲轴材料及其检验方法标准

发动机曲轴是汽车上的一个关键件，一般采用锻钢和球墨铸铁材料制成。汽车行业标准QC／T481《汽车发动机曲轴技术条件》对汽车发动机曲轴材料等有具体规定。原QC／T481-1999《汽车发动机曲轴技术条件》汽车行业标准已修订。修订后的新标准于2005年2月14日发布、2005年7月1日正式实施。并自实施之日起代替QC／T481-1999旧标准。修订后的标准对汽车发动机曲轴用材料及其检验方法标准等作出了新的规定。[第一段]     

2009全国发动机曲轴及材料强度研讨会

经筹备，中国汽车工程学会汽车材料分会和发动机曲轴技术研究会定于2009年9月20-23日在云南省迪庆藏族自治州香格里拉县联合举办“2009全国发动机曲轴及材料强度研讨会”，     

Sofim发动机曲轴滚压工艺国产化

滚压强化是提高曲轴疲性能最有效的方法之一。实践证明发动机曲轴的疲劳性能在一定范围与压力成正比，但滚压力并非越大越好。考虑到滚压工艺对材料的适应性和对典轴几何尺寸的影响，寻事适的滚压工艺对组织曲轴生产是至关重要的。虽然在引进国外曲轴制造技术的同时也引进了曲轴机床，曲轴的有关技术资料也规定了滚压苣工艺。但由于国内与车外材料的差异，滚压工艺不尽相同，为此，我们对Ｓｏｆｉｍ发动机曲线的滚压 疲劳性能的关系     

基于JMat Pro软件的发动机曲轴常用材料相变动力学曲线计算

本文主要介绍了如何使用JMatPro软件对发动机曲轴常用材料的相变动力学曲线进行计算。首先,对发动机曲轴的常见材料进行了介绍,包括常用的材料类型及其性能特点。其次,阐述了相变动力学的理论框架和计算方法,并对发动机曲轴常用的45钢、40Cr、50Mn、35CrMo等材料的相变动力学曲线进行了计算,通过实际案例对计算过程进行了演示。最后,对相变动力学在发动机曲轴设计中的应用进行了总结与展望。     

中碳微合金非调质钢材料开发及在曲轴上的应用

介绍了中碳微合金非调质钢材料FAS2239开发及在DEUTZ发动机曲轴材料国产化上的应用。对FAS2239材料进行了基础力学性能、切削性能等试验研究。曲轴毛坯生产时进行了锻造控制冷却研究。轴颈表面感应淬火后经切削加工制成的成品满足图纸要求,通过了曲轴疲劳强度试验,成功应用于DEUTZ发动机上。该国产化曲轴可替代进口曲轴,具有一定的技术和经济效益。     

曲轴弯曲疲劳强度的研究(上)

曲轴是发动机的重要零件之一。曲轴的强度在很大程度上决定了发动机的可靠性和寿命,它的结构与大小也在一定程度上影响发动机的体积和布置。因此,设计发动机时正确选择曲轴的结构、材料和工艺,以求得最经济、最合理,具有很大的意义。我所于1970年为探索曲轴载荷与抗力的关系,分两大部分对曲轴进行了研究。第一部分从不同结构(材料、工艺都相同)的实物试验着手,研究形状系数与集中应力;第二部分研究材料对集中应力的反作用,即抗力。研究工作从解决各生产厂提出的生产与改进的问题入手,进行了现生产与新工艺、新材料的曲轴疲劳试验。     

空心球墨铸铁曲轴的轻型结构潜力

曲轴的质量最多可占发动机总质量的12%。大多数曲轴采用锻钢制成,铸造曲轴在其中仅占较小的份额。与锻钢曲轴相比,空心铸造曲轴可减重达15%～20%,而且制造成本最多可降低15%。瑞士GF汽车公司成功开发的Sibodur球墨铸铁材料使铸造曲轴具有与锻钢曲轴几乎相同的强度和抗疲劳强度,同时又保留了铸铁其他的性能优势。空心球墨铸铁曲轴不仅能用于中低负荷发动机上,而且也能在高负荷发动机上使用。     

等温淬火球墨铸铁（ADI）曲轴的开发

等温淬火球墨铸铁（ADI）作为发动机曲轴材料,具有高强度、高韧性、高耐磨性等综合机械性能,可替代锻钢材料用于轿车及载货车发动机曲轴。等温淬火球墨铸铁用于曲轴材料时,可由铸态毛坯经等温淬火处理即能达到曲轴机械性能要求,省去了正火工序及表面氮化或表面感应淬火工序,使生产周期缩短并节约能源。等温淬火球墨铸铁用作曲轴材料时,在切削加工、圆角滚压及加工变形等方面具有特殊性。试验表明,选择适当的等温淬火工艺及圆角滚压参数,等温淬火球墨铸铁曲轴完全能够达到或超过锻钢材质曲轴的弯曲疲劳强度要求。     

曲轴弯曲疲劳强度的研究(下)

二、材料与工艺所决定的曲轴抗力——NJ-70发动机球墨铸铁曲轴强度研究曲轴的制造材料与工艺决定了曲轴的抗力,曲轴的抗力虽然是非主要方面,但到另一发展过程时,它可以上升为支配的地位,例如铸造曲轴的出现,促使了它的空心结构的发展。近年来球墨铸铁获得了广泛的应用,南京汽车制造厂、无锡柴油机厂以及上海、杭州、北京、天津、大连等地的发动机厂和配件厂,都先后采用了球墨铸铁曲轴。为了进一步研究采用低强度材料施以局部强化来提高应力集中处的抗力的合理解决曲轴强度的途径,以及研究适于球铁曲轴的强度计算方法,用NJ-70发动机曲轴做了一系列试验。     

曲轴的选材与复合强化处理

各项参数表明５０ＣｒＭｏＡ新型表面淬火钢是制造发动机曲轴较理想的材料，应用原材料改锻、曲轴模锻、调质预处理及曲轴深层Ｒｅ－Ｃ－Ｎ共渗气体软氮化复合强化处理新工艺，可提高曲轴综合机械性能，台架试验表明，曲轴寿命是常规热处理工艺的５倍以上。