一種船用球墨鑄鐵曲軸的調(diào)質(zhì)工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及金屬熱處理技術領域，尤其是一種船用球墨鑄鐵曲軸的調(diào)質(zhì)工藝。
【背景技術】
[0002] 曲軸，是發(fā)動機上的一個重要的機件，有兩個重要部位:軸徑，拐徑，（還有其他）。 軸徑被安裝在缸體上，拐徑與連桿大頭孔連接，連桿小頭孔與汽缸活塞連接，是一個典型的 曲柄滑塊機構。發(fā)動機工作過程就是，活塞經(jīng)過混合壓縮氣的燃爆，推動活塞做直線運動， 并通過連桿將力傳給曲軸，由曲軸將直線運動轉變?yōu)樾D運動。曲軸的旋轉是發(fā)動機的動 力源。也是整個船的源動力。
[0003] 在船用曲軸的生產(chǎn)中，有一類是采用球鐵鑄造制成，球鐵曲軸耐磨性好、減震性 好、加工性好，毛巧制作成本比鍛鋼曲軸低30%，具有極高的性價比，符合輕量化要求。球墨 鑄鐵是通過球化和孕育處理得到，有效地提高了鑄鐵的機械性能，特別是提高了塑性和初 性，從而得到比碳鋼還高的強度。曲軸有兩個重要部位一一主軸頸和連桿頸，因其需要承受 連續(xù)交變應力的作用，對于力學性能有較高的要求，曲軸在工作過程中，因長期受到交變應 力的作用，而導致其使用存在壽命較短的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是:克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種船用球墨鑄鐵 曲軸的調(diào)質(zhì)工藝，該工藝制得的船用球墨鑄鐵曲軸力學性能高，使用壽命長。
[0005] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下：
[0006] -種船用球墨鑄鐵曲軸的調(diào)質(zhì)工藝，包括W下步驟：
[0007] (1)將曲軸鑄件放入高溫爐中，然后通入惰性氣體，先升溫至300-350°C，保溫1-2h，然后升溫至550-620°C，保溫1-化，最后升溫至800-850°C，保溫2-地，得到預熱處理的曲 軸鑄件，然后W20°C/min的速度降至500°C ;
[000引（2)將預熱處理的曲軸鑄件加熱到800-810°C時，通入滲碳保護氣體，開始滴入甲 醇，滴加速度為3-5ml/min，繼續(xù)升溫至860-880°C，甲醇的滴加速度調(diào)節(jié)為6-8ml/min，保持 860-880°C的溫度3-化后出爐澤火，使其表面獲得0.12-0.18mm的滲碳層；
[0009] (3)將步驟(2)中處理后的曲軸鑄件加熱到860-890°C，保溫3-化，使得基體全部奧 氏體化；
[0010] (4)將步驟(3)中處理后的曲軸鑄件垂直放入過飽和=硝水溶液澤火介質(zhì)中冷卻 至40°C左右，冷卻結束后吊入水中清洗；
[0011] (5)將步驟(4)中處理后的曲軸鑄件進行回火處理，回火溫度為590-610°C，保溫4h 后，至冷至室溫O
[0012] 進一步的，所述滲碳保護氣體由空氣、丙烷胺組成，其體積比為1.1-1.5:1。
[0013] 進一步的，所述滲碳保護氣體由空氣、丙烷胺組成，其體積比為1.2:1。
[0014] 進一步的，所述步驟(2)中的澤火處理如下：W5-10°C/min的速度升溫至920-940 °C，保溫60-90min，然后再Wl80-200°c/s的速度急速冷卻至350-360°C，所述急速冷卻采用 鹽水噴淋的方式，鹽水中鹽水的質(zhì)量百分比為6-8%。
[001引進一步的，所述鹽水中鹽水的質(zhì)量百分比為8%。
[0016] 進一步的，所述步驟（2)中保持860-880°C的溫度4h后出爐澤火，使其表面獲得 0.15mm的滲碳層。
[0017] 采用本發(fā)明的技術方案的有益效果是：
[0018] 1、本發(fā)明的調(diào)質(zhì)工藝采用在高溫爐中滴入適當?shù)募状己蜐B碳保護氣體，利用爐內(nèi) 的活性碳原子修復脫碳的表面，能夠有效的增加曲軸的碳含量，在保證曲軸整體力學性能 的同時，提高曲軸的疲勞強度，尤其是非加工面的疲勞強度，并能夠提高連桿的使用壽命和 防止連桿疲勞損傷；
[0019] 2、本發(fā)明通過對曲軸鑄件采用特定的調(diào)質(zhì)處理，使得曲軸的力學綜合性能得到顯 著提高，滿足了曲軸的工作要求，提高了曲軸的使用壽命;本發(fā)明方法簡單，成本低，容易操 作。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0021] 實施例1
[0022] -種船用球墨鑄鐵曲軸的調(diào)質(zhì)工藝，包括W下步驟：
[0023] (1)將曲軸鑄件放入高溫爐中，然后通入惰性氣體，先升溫至300°C，保溫化，然后 升溫至550°C，保溫化，最后升溫至800°C，保溫化，得到預熱處理的曲軸鑄件，然后W20°C/ min的速度降至500°C ;
[0024] (2)將預熱處理的曲軸鑄件加熱到800°C時，通入滲碳保護氣體，開始滴入甲醇，滴 加速度為3ml/min，繼續(xù)升溫至860°C，甲醇的滴加速度調(diào)節(jié)為6ml/min，保持860°C的溫度 化后出爐澤火，使其表面獲得0.12mm的滲碳層;所述滲碳保護氣體由空氣、丙烷胺組成，其 體積比為1.1:1;
[0025] 澤火處理如下：W5°C/min的速度升溫至920°C，保溫60min，然后再WlSOtVs的速 度急速冷卻至350°C，所述急速冷卻采用鹽水噴淋的方式，鹽水中鹽水的質(zhì)量百分比為6%;
[0026] (3)將步驟（2)中處理后的曲軸鑄件加熱到860°C，保溫化，使得基體全部奧氏體 化；
[0027] (4)將步驟(3)中處理后的曲軸鑄件垂直放入過飽和=硝水溶液澤火介質(zhì)中冷卻 至40°C左右，冷卻結束后吊入水中清洗；
[002引（5)將步驟(4)中處理后的曲軸鑄件進行回火處理，回火溫度為590°C，保溫4h后， 空冷至室溫。
[0029] 實施例2
[0030] 一種船用球墨鑄鐵曲軸的調(diào)質(zhì)工藝，包括W下步驟：
[0031] (1)將曲軸鑄件放入高溫爐中，然后通入惰性氣體，先升溫至320°C，保溫1.化，然 后升溫至560°C，保溫1.化，最后升溫至820°C，保溫2.化，得到預熱處理的曲軸鑄件，然后W 20°C/min的速度降至500°C ;
[0032] (2)將預熱處理的曲軸鑄件加熱到805°C時，通入滲碳保護氣體，開始滴入甲醇，滴 加速度為3.5ml/min，繼續(xù)升溫至870°C，甲醇的滴加速度調(diào)節(jié)為6.5ml/min，保持865°C的溫 度3.化后出爐澤火，使其表面獲得0.15mm的滲碳層所述滲碳保護氣體由空氣、丙烷胺組成， 其體積比為1.2:1;
[0033] 澤火處理如下：W6°C/min的速度升溫至925°C，保溫70min，然后再Wl85°C/s的速 度急速冷卻至355°C，所述急速冷卻采用鹽水噴淋的方式，鹽水中鹽水的質(zhì)量百分比為 6.5%;
[0034] (3)將步驟(2)中處理后的曲軸鑄件加熱到870°C，保溫3.化，使得基體全部奧氏體 化；
[0035] (4)將步驟(3)中處理后的曲軸鑄件垂直放入過飽和=硝水溶液澤火介質(zhì)中冷卻 至40°C左右，冷卻結束后吊入水中清洗；
[0036] (5)將步驟(4)中處理后的曲軸鑄件進行回火處理，回火溫度為595°C，保溫4h后， 空冷至室溫。
[0037] 實施例3
[0038] -種船用球墨鑄鐵曲軸的調(diào)質(zhì)工藝，包括W下步驟：
[0039] (1)將曲軸鑄件放入高溫爐中，然后通入惰性氣體，先升溫至330°C，保溫1.化，然 后升溫至580°C，保溫1.化，最后升溫至830°C，保溫化，得到預熱處理的曲軸鑄件，然后W20 "C/min的速度降至500°C;
[0040] (2)將預熱處理的曲軸鑄件加熱到805°C時，通入滲碳保護氣體，開始滴入甲醇，滴 加速度為4m