JAC2.8L連桿國五項(xiàng)目

交流資料非調(diào)質(zhì)鋼在發(fā)動(dòng)機(jī)連桿上的應(yīng)用實(shí)踐

●公司簡介

●非調(diào)質(zhì)鋼發(fā)展簡介

●非調(diào)質(zhì)鋼在發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的應(yīng)用實(shí)踐●結(jié)論目錄

公司簡介:

南宮市精強(qiáng)連桿有限公司是河北省高新技術(shù)企業(yè)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿專業(yè)生產(chǎn)廠家。工廠位于南宮市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，占地面積20萬平方米。公司主導(dǎo)產(chǎn)品：發(fā)動(dòng)機(jī)連桿（平切連桿、漲斷連桿）公司主導(dǎo)客戶：江鈴公司、江西五十鈴公司、南京依維柯、道依茨大柴、江淮納威司達(dá)、北汽福田一汽一發(fā)、東風(fēng)輕卡、洛陽一拖、長城汽車等非調(diào)質(zhì)鋼簡介：

非調(diào)質(zhì)鋼在上世紀(jì)70年代能源危機(jī)的情況下，由德國蒂森鋼公司首先研制開發(fā)成功的。

1983年,我國開始研制非調(diào)質(zhì)鋼并且首先在一汽、東風(fēng)等公司率先使用。

1995年,我公司在為江鈴公司4JB1發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)連桿鍛件時(shí)，使用F35MnV非調(diào)質(zhì)鋼，是發(fā)動(dòng)機(jī)連桿應(yīng)用非調(diào)質(zhì)鋼較早的廠家之一。

非調(diào)質(zhì)鋼主要有類型：珠光體＋鐵素體型貝氏體型自回火馬氏體型晶內(nèi)鐵素體型

非調(diào)質(zhì)鋼在發(fā)動(dòng)機(jī)連桿上的應(yīng)用實(shí)踐前言我國非調(diào)質(zhì)鋼研制、開發(fā)、使用已經(jīng)有二十多年的歷史，但是發(fā)展速度和應(yīng)用范圍與國外比還有很大差別，特別是德國、日本等發(fā)達(dá)國家在非調(diào)質(zhì)鋼鍛件應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍，達(dá)到了80-90%。如何使我們的鍛造工藝與冶金工藝有機(jī)地結(jié)合起來，是材料專家們研究的課題。本文是作者結(jié)合二十年的連桿鍛造經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勥B桿的鍛造工藝參數(shù)選擇和優(yōu)化。介紹切實(shí)可行的連桿鍛造工藝。非調(diào)質(zhì)鋼連桿的使用壽命（機(jī)械性能、疲勞性能）取決于連桿原材料的化學(xué)成分、鍛造工藝、熱處理工藝及表面強(qiáng)化等因素。如何滿足發(fā)動(dòng)機(jī)對連桿性能的技術(shù)要求，成為鍛造技術(shù)人員研究的重要課題。非調(diào)質(zhì)鋼連桿鍛造工藝參數(shù)的選擇和優(yōu)化非調(diào)質(zhì)鋼連桿鍛造工藝參數(shù)主要取決于材料的化學(xué)成分、機(jī)械性能、金相組織、鍛件的金屬流線、機(jī)加工性能、漲斷連桿還要考慮連桿的漲斷性能、連桿與螺栓的裝配性能匹配等因素。連桿非調(diào)質(zhì)鋼常用的材料主要有：

C70S6、36MnVS4、46MnVS4、46MnVS4等（漲斷連桿）

F35MnV、F45MnV、F40MnV等（平切連桿）目前，國內(nèi)用得較多的漲斷材料是進(jìn)口材料：C70S6，由于此材料的屈強(qiáng)比高，脆性較大、塑性較差。國內(nèi)鋼廠（石家莊鋼廠、撫順鋼廠、大冶鋼廠）又紛紛研制成功了36MnVS4、46MnVS4等中碳微合金漲斷材料。本文重點(diǎn)結(jié)合C70S6漲斷材料工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，C70S6鋼的特點(diǎn)：高碳、低硅、低錳、微合金、易切削。C70S6鋼發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的主要技術(shù)要求

1）抗拉強(qiáng)度：900-1050MPa屈服強(qiáng)度:

≥520MPa

延伸率:

≥10%斷面收縮率≥20%2）硬度：HB266-3103）金相組織：珠光體＋鐵素體鐵素體≤10%晶粒度5級(jí)或更細(xì)

4）符合外形的金屬流線漲斷連桿鍛造工藝流程原材料準(zhǔn)備加熱輥鍛模鍛切邊熱校正控冷處理檢驗(yàn)連桿鍛造主要工藝參數(shù)加熱中頻加熱爐1180-1220℃節(jié)拍8-12s輥鍛輥鍛機(jī)

模鍛1600噸熱模鍛1100-1150℃切邊100MN壓力機(jī)1050℃熱校正315MN壓力機(jī)1000℃控冷處理控冷處理機(jī)≥950℃要優(yōu)化鍛造工藝應(yīng)該從優(yōu)化以下指標(biāo)的情況下進(jìn)行試驗(yàn)：1）連桿的顯微組織2）機(jī)械性能3）連桿的漲斷效果4）連桿的切削性能要優(yōu)化工藝，就要從不同的鍛造溫度、不同的冷卻速度，利用DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行試驗(yàn)，進(jìn)行不同的組合試驗(yàn)。連桿鍛造工藝參數(shù)優(yōu)化1000℃1050℃1100℃1150℃1200℃1250℃連桿晶粒度6級(jí)6級(jí)6級(jí)6級(jí)5級(jí)4級(jí)顯微組織珠光體+少量斷續(xù)網(wǎng)狀鐵素體不同鍛造溫度下連桿顯微組織表1：不同溫度顯微組織C70S6鋼不同溫度（風(fēng)冷）鍛造連桿的機(jī)械性能材質(zhì)狀態(tài)σb/MPaσs/MPaδΨ1000℃100360613%24%1050℃100058912%23%1100℃99957912%21%1150℃101459312%21%1200℃101759611%19%1250℃10386187%11%表2：不同溫度的機(jī)械性能C70S6連桿1150℃不同冷卻速度下連桿顯微組織空冷風(fēng)冷強(qiáng)風(fēng)冷卻連桿晶粒度4級(jí)5級(jí)5級(jí)顯微組織珠光體+少量斷續(xù)網(wǎng)狀鐵素體表3：不同冷卻速度的顯微組織狀態(tài)σb/MPaσs/MPaδΨ空冷99559213%27%風(fēng)冷102060512%21%強(qiáng)風(fēng)冷102959911%20%C70S6連桿1150℃不同冷卻速度下連桿機(jī)械性能表4：不同冷卻速度的機(jī)械性能經(jīng)過以上實(shí)驗(yàn)，我們對工藝進(jìn)行優(yōu)化如下：加熱溫度：1150℃輥鍛模鍛切邊熱校正控冷處理（冷卻速度：風(fēng)冷）優(yōu)化鍛造工藝檢測結(jié)果及分析經(jīng)過優(yōu)化鍛造工藝后，對連桿鍛件進(jìn)行了相關(guān)檢測，連桿機(jī)械性能試棒從連桿本體取樣，檢測結(jié)果如下：（試棒尺寸見圖1)：序號(hào)σb/MPaσs/MPaδΨ1111059813%26%2109560212%23%3112059912%22%表6連桿機(jī)械性能圖1：試棒圖樣連桿不同部位的硬度鍛造工藝部位硬度（HB）1150℃風(fēng)冷大頭278282275

工字筋298302302

小頭310306292

表7：連桿不同部位硬度連桿鍛造顯微組織經(jīng)過優(yōu)化的鍛造工藝，力學(xué)性能、顯微組織、硬度均能滿足技術(shù)要求。結(jié)論:C70S6連桿鍛造工