专利名称:提高一种低碳多元素合金钢曲轴疲劳强度的可控热处理的制作方法
提高一种低碳多元素合金钢特别是18Cr2Ni4WA钢曲轴疲劳强度的可控热处理工艺，本发明是属于钢铁热处理技术领域：
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自五十年代以来，应用低碳合金结构钢18Cr2Ni4WA钢制造的柴油机曲轴，热处理工艺是加热至880℃±10→保温5小时15分→出炉空冷15分→热校直30分→空冷至室温。所得组织粗大粒状贝氏体+少量低碳马氏体+低碳贝氏体，该工艺虽能达到机械性能要求、但疲劳强度低，σ-1达不到技术要求的50kg/mm2，同时由于钢的化学成份是在一个围围内因此不同冶炼炉号的钢制做的曲轴的机械性能相差较大、只能达到标准的下限，因此曲轴在使用中经常出裂纹、严重磨损、甚至断裂。
本发明经专利、非专利文献检索，国内外均无此种方法，苏联在“МЕТАМОВЕДЕНИЕ И ТЕРМИНИСКАЯ ОБРАБОТКА”杂志，自六十年代末至八十年代初报导过从冶金方面如净化钢等和提高回火温度方面提高曲轴钢的疲劳强度，美国工程索引八O年报导波兰采取降低淬火温度等手段提高曲轴钢的疲劳强度，国内大学研究机构从淬火温度和“C曲线”方面进行了大量实验，但疲劳强度均达不到50kg/mm2本发明是采用改变热处理工艺的方法来提高18Cr2Ni4WA钢曲的疲劳强度。根据材料的含碳量及合金元素量使工件在空气冷却停留的时间控制在25～70分钟之间(相当温度390℃～260℃)然后入油冷却，使其内部组织发生变化。热处理新工艺升温至890→保温5小时15分→出炉空冷10分→热校直15分→空冷→入油冷却至室温。从出炉至入油之间的时间是可控的。根据“18Cr2Ni4WA钢元素含量与控温时间的关系表”可查出控制空冷的时间。
18Cr2Ni4WA钢元素含量与控温时间的关系表
所得组织低碳马氏体+下贝氏体+少量细小粒状贝氏体本发明所达到的疲劳强度值(Φ102mm曲轴解剖值)为σ-1≥52～60kg/mm2疲劳强度可控制在两个范围内1.根据“18Cr2Ni4WA钢元素含量与控温时间的关系表”查出的空冷时间，所达到的疲劳强度可控在σ-1≥52～56kg/mm2。
2.根据工作状态和机械性能需要，缩短在空冷时间，疲劳强度可控制在σ-1≥56～60kg/mm2。
本发明的机械性能较已有技术的机械性有明显提高。
已有技术与本发明机械性能的比较
本发明优点1.细化组织，细化晶粒，提高疲劳强度和综合机械性能，延长工件的使用寿命1～3倍。
2.变形量小，断裂靱性和裂纹扩张速率均有改善。
3.本发明可采用普通合金钢和特殊工艺冶炼的钢。
4.本发明适用范围广(1)适用于低碳多元素结构钢材料。
(2)适用于各种另件，特别是形状复杂的，大型另件。
(3)适用于化学处理、滚压处理的予先热处理和最后热处理。
本发明可用计算机控制，计算机编程后，将金属材料的元素含量输入计算机，计算机直接给出空冷时间。
权利要求
1.一种提高18Cr2Ni4WA钢曲轴疲劳强度的可控热处理新工艺，其特征是改变已有热处理工艺，新工艺为升温至890℃±n，保温5小时15分，空冷10分，热校直15分，空冷，入油冷至室温。空冷时间是根据材料的碳含量及合金元素量将空气停留时间(从出炉至入油之间的时间)控制在25分钟至70分钟之间。
2.根据权利要求
1的可控热处理新工艺，其特征是所得金相组织为低碳马氏体+下贝氏体+少量的细小粒状贝氏体。
3.根据权利要求
1、2，所述的可控热处理新工艺，其特征是曲轴的疲劳强度提高到σ-1≥52kg/mm2～60kg/mm2。
4.根据权利要求
1的可控热处理新工艺，其特征是本发明适用范围广(1)可适用于低碳多元素合金结构钢材料。(2)可适用于各种另件，特别是形状复杂的，大型另件。(3)可适用于化学处理，滚压处理的予先热处理和最后热处理。
专利摘要
一种使18Cr18Cr本发明是根据元素的含量，控制曲轴热处理在空气停留的时间而后入油冷却，而改变内部组织结构的一种热处理新工艺。其优点是细化组织晶粒；提高疲劳强度；提高综合机械性能；延长工件的使用寿命；适用范围广。本发明还可用于计算机控制。
文档编号C21D9/30GK86103917SQ86103917
公开日1987年12月30日 申请日期1986年6月12日
发明者韩仁恭 申请人:国营吉林柴油机厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan