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球墨铸铁件应用于曲轴的表现

        汽车是当今社会重要的交通运输工具之一,发动机是汽车的核心部件,曲轴又是发动机的关键。随着汽车性能要求的不断提高,发动机的功率不断增大,曲轴必将承受更大的交变载荷,对曲轴材质的强度、韧性、可靠性的要求也越来越高,普通曲轴和一般的高强度曲轴难以满足要求。 
        曲轴一般由主轴颈,连杄轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。曲轴与连杄配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力,传给底盘的传动机构。同时,驱动配气机构和其它辅助装置,如风扇、水泵、发电机等。工作时,曲轴承受气体压力,惯性力及惯性力矩的作用,受力大而且受力复杂,并且承受交变负荷的冲击作用。同时,曲轴又是高速旋转件,因此,要求曲轴具有足够的刚度和强度,具有良好的承受冲击载荷的能力,耐磨损且润滑良好。



       曲轴是发动机上的一个重要的机件,它的使用性能对机车的运行有重大的影响。在发动机运行中,曲轴受力大且复杂,并承受交变负荷的冲击作用,往往产生弯曲、扭转、剪切等变形问题,造成曲轴断裂或者轴颈磨损,其中疲劳断裂占了80%。变形与热处理的工艺、处理效果的好坏都有直接的关系。曲轴的材料现以球墨铸铁和钢为主,由于球墨铸铁的切削性能良好,并且可以通过各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度、硬度和耐磨性,因此应用十分广泛。 
        球墨铸铁件应用于曲轴----
        球墨铸铁有铁素体、铁素体―珠光体及珠光体等三种基体组织,球铁的良好机械性能与其组织特点是密切相关的。研究资料表明,珠光体基体的组织较铁素体组织具有更好的常温抗拉强度、耐磨性和抗疲劳强度性能,所以在生产中为促进基体为珠光体组织,常采用加入Cu、Mn、Cr、Mo、Sn、Sb等合金元素,但是合金化并不是达到预期性能的全部,通常还需要结合曲轴的大小,采用各种铸造工艺来共同实现。

        曲轴铸造的造型工艺有普通粘土砂型铸造、壳型工艺、铁模覆砂工艺等,采用铁模覆砂工艺,在粗成型的铁型内壁覆上一定厚度的型砂完成造型,而后浇注成型。能够提高了铸件尺寸精度和铸件的内部质量,提高劳动生产率,降低加工成本。 
曲轴的大致加工路线:锻造→正火→机械加工→去应力退火→调质处理→表面热处理(高频淬火+低温回火),其中预备热处理为正火,然后可能有必要进行去应力退火,最终热处理为调质处理和表面热处理的高频淬火和低温回火。