GEVO凸輪軸熱處理工藝的研究.pdf

1、GEVO凸輪軸是GEVO內(nèi)燃機(jī)機(jī)車的關(guān)鍵部件，但是隨著GEVO16內(nèi)燃機(jī)性能和功率的迅速提高，對 GEVO凸輪軸產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高。目前對其原材料67Cr熱處理的研究少之又少，并且若沿用以往的熱處理工藝會出現(xiàn)很多的問題，如：GEVO16柴油機(jī)凸輪軸經(jīng)熱處理后力學(xué)性能不合格、經(jīng)感應(yīng)淬火后期淬硬層深度不夠、表面硬度達(dá)不到要求等。為此專門研究和優(yōu)化GE凸輪軸的熱處理工藝，以獲得所需的性能、降低生產(chǎn)成本、直至批量生產(chǎn)。經(jīng)研究和總結(jié)主要得到

2、的結(jié)論如下：
　　利用正交試驗(yàn)方案對GEVO凸輪軸原材料67Cr進(jìn)行了不同的調(diào)質(zhì)處理，測試其力學(xué)性能，通過測得的性能指標(biāo)，分析得出調(diào)質(zhì)熱處理工藝參數(shù)對原材料強(qiáng)度的影響不大，對塑性有較大的影響。且原材料67Cr最終分析得出的最佳熱處理工藝為：淬火溫度790℃，保溫60min后油淬，回火溫度580℃，保溫120min，最后空冷至室溫。經(jīng)最佳調(diào)質(zhì)處理的試樣斷口呈杯錐狀，且有明顯的拉伸斷口形貌特征，微觀斷口存在大量韌窩，為典型的塑韌性斷口

3、。其金相顯微組織為回火索氏體組織，即為鐵素體和細(xì)小顆粒狀碳化物的混合物，晶粒度級別細(xì)于8級。同時，通過掃描電鏡對其組織進(jìn)行分析得出高密度、極細(xì)小顆粒狀的碳化物均勻彌散分布在其顯微組織中，可使凸輪軸原材料67Cr的硬度和塑韌性有所升高。
　　GEVO凸輪軸中頻感應(yīng)淬火前應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理，即預(yù)冷淬冷處理：首先將GEVO凸輪軸預(yù)熱3s后，接著空冷2s，再進(jìn)行奧氏體化加熱5s，之后再補(bǔ)償加熱2s。淬火后冷卻時先預(yù)冷5s，最后再使用噴冷卻液的方

4、式進(jìn)行淬火冷卻。經(jīng)過以上預(yù)處理后凸輪軸表面硬度均勻、淬硬層深度增加、開裂傾向減少。同時，對 GEVO16柴油機(jī)凸輪軸的中頻感應(yīng)淬火工藝進(jìn)行優(yōu)化，主要包括：將凸輪邊緣淬火前進(jìn)行倒角；感應(yīng)線圈的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，采用仿形一體式線圈、并按供油凸輪的外形尺寸加3-5mm做成其仿形單匝感應(yīng)線圈；經(jīng)計(jì)算選擇的設(shè)備電源功率為320KW，其頻率范圍為10-25kHz的感應(yīng)設(shè)備；冷卻液選濃度為10%~12%的AQ251。經(jīng)過以上一系列的改進(jìn)和優(yōu)化后，凸輪軸的表