等溫淬火球墨鑄鐵在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的應(yīng)用研究.pdf

1、等溫淬火球墨鑄鐵（Austempered Ductile Iron,簡(jiǎn)稱 ADI），其具有很高的綜合力學(xué)性能，與普通球鐵相比，相同韌性下，強(qiáng)度可提高一倍，與鋼相比，其具有更好的耐磨性能，在很多應(yīng)用場(chǎng)合可取代鍛鋼制造機(jī)械（汽車）零件。根據(jù)其性能指標(biāo)，汽車齒輪、曲軸是ADI材料應(yīng)用的重要領(lǐng)域。曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)重要的零部件，目前一汽集團(tuán)大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸均采用鍛剛制造，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)馬力的提升，原有的設(shè)計(jì)材質(zhì)已經(jīng)逐漸不能滿足零件的使用性能要求，基于此

2、，我們進(jìn)行ADI在汽車曲軸上的應(yīng)用研究，以探討應(yīng)用的可行性。
　　本文研究了不同合金化與等溫淬火工藝的等溫淬火球墨鑄鐵顯微組織與常規(guī)性能。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)：Mo可以顯著的提高CA498曲軸的淬透性能，是最為重要的合金元素之一，通過(guò)Mo-Cu合金化（Mo：0.35-0.5％，Cu：0.7-1.0%），可以實(shí)現(xiàn)曲軸的淬透性要求。曲軸適合的等溫淬火工藝為：奧氏體化溫度910±5℃，時(shí)間80分鐘；等溫淬火溫度為360±5℃，時(shí)間2小時(shí)。<

3、br>　　研究了曲軸經(jīng)等溫淬火工藝處理后，采用感應(yīng)淬火和圓角滾壓工藝對(duì)曲軸進(jìn)行表面強(qiáng)化處理。疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)表明,感應(yīng)淬火后曲軸易于變形，韌性下降，不利于曲軸整體性能提升；采用圓角滾壓工藝可以顯著提高曲軸的疲勞強(qiáng)度。但滾壓力達(dá)到4.0MPa滾壓時(shí)，曲軸彎距達(dá)到2000MPa，安全系數(shù)達(dá)到2.2，遠(yuǎn)高于20CrMo（安全系數(shù)1.3），完全可以滿足曲軸性能要求。
　　研究認(rèn)為：采用等溫淬火球墨鑄鐵制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪，通過(guò)圓角滾壓處理，完全