[发明专利]一种凸轮曲轴及制作方法

说明书

本发明公开了一种凸轮曲轴及制作方法。按重量百分比计，由下述原料构成：C：0.5%～1.5%；Al：2.5%～3.5%；Cr：0.5%～0.8%；Si：1.2%～2.3%；Ni：0.15%～0.6%；Cu：痕量～0.03%；Ti：0.15%～0.43%；B：痕量～0.05%；S：痕量～0.05%；Pb：痕量～0.01%；Mg：0.15%～0.35%；余量为Fe。本发明具有强度高和耐腐蚀的特点。

技术领域

本发明涉及汽车零配件加工领域，特别是一种凸轮曲轴及制作方法。

背景技术

曲轴为发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。为减小曲轴质量及运动时所产生的离心力，曲轴轴颈往往作成中空的。在每个轴颈表面上都开有油孔，以便将机油引入或引出，用以润滑轴颈表面。为减少应力集中，主轴颈、曲柄销与曲柄臂的连接处都采用过渡圆弧连接。目前，凸轮曲轴工艺包含锻压成型、正火、调质、消应力、淬火及回火热处理工艺，表面硬化硬度只能达到HRC50左右，耐磨性很差。如果采用传统的热处理方法提高硬度值往往会造成表面淬火裂纹的产生而报废或是在用户运行过程中断裂，给用户造成巨大的直接或间接的经济损失。凸轮曲轴频淬火表面硬化其耐酸盐腐蚀性很差，特别是在沿海地区大气中酸盐性很严重，凸轮曲轴面形成点蚀或是裂纹而报废。

发明内容

本发明的目的，是提供一种凸轮曲轴及制作方法。本发明具有强度高和耐腐蚀的特点。

本发明是这样实现的。一种凸轮曲轴，按重量百分比计，由下述原料构成：

C 0.5%～1.5%；Al 2.5%～3.5%；

Cr 0.5%～0.8%；Si 1.2%～2.3%；

Ni 0.15%～0.6%；Cu 痕量～0.03%；

Ti 0.15%～0.43%；B 痕量～0.05%；

S 痕量～0.05%；Pb 痕量～0.01%；

Mg 0.15%～0.35%；余量为Fe。

前述的凸轮曲轴的制作方法，按下述步骤进行：

a、将圆柱形坯料升温至780℃～820℃，保温1～2h，之后加热至1150～1200℃，在20～25Mpa下进行拔长模膛，并进行上下翻转、滚压和切断模膛，锻造好后去飞边，得到曲轴坯体，即A品；

b、将A品放加热到780～850℃，保温5～7h，之后空冷，得B品；

c、将B品进行机加工，加工精度IT6，得C品；

d、将C品放入热处理炉中加热至680～720℃，保温6～8h，之后再降温到320～360℃，之后空冷，得D品；

e、将D品加热至320～340℃，保温1～2h进行预氧化，再通入氨气，保温7-8h，进行渗碳共渗，渗氮深度为0.8～1.2mm，之后即得成品。

与现有技术相比，本发明在20～25Mpa、1150～1200℃下进行反复锻造，使材料的抗拉强度和屈服强度都得到有效改善；进而有效改善了曲轴的机械性能，增强了曲轴的强度。本发明在680～720℃下淬火后再在320～360℃下回火，使曲轴的强度、塑性及韧性得到进一步提供。本发明在曲轴的表面进行渗氮，起深度为0.8～1.2mm，有效提高了曲轴的耐磨性和抗腐蚀性。

具体实施方式

实施例1。一种凸轮曲轴，按重量百分比计，由下述原料构成：