一种船用球墨铸铁曲轴的调质工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及金属热处理技术领域，尤其是一种船用球墨铸铁曲轴的调质工艺。
【背景技术】
[0002] 曲轴，是发动机上的一个重要的机件，有两个重要部位:轴径，拐径，（还有其他）。 轴径被安装在缸体上，拐径与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的 曲柄滑块机构。发动机工作过程就是，活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动， 并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴的旋转是发动机的动 力源。也是整个船的源动力。
[0003] 在船用曲轴的生产中，有一类是采用球铁铸造制成，球铁曲轴耐磨性好、减震性 好、加工性好，毛巧制作成本比锻钢曲轴低30%，具有极高的性价比，符合轻量化要求。球墨 铸铁是通过球化和孕育处理得到，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和初 性，从而得到比碳钢还高的强度。曲轴有两个重要部位一一主轴颈和连杆颈，因其需要承受 连续交变应力的作用，对于力学性能有较高的要求，曲轴在工作过程中，因长期受到交变应 力的作用，而导致其使用存在寿命较短的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术中的不足，提供一种船用球墨铸铁 曲轴的调质工艺，该工艺制得的船用球墨铸铁曲轴力学性能高，使用寿命长。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
[0006] -种船用球墨铸铁曲轴的调质工艺，包括W下步骤：
[0007] (1)将曲轴铸件放入高溫炉中，然后通入惰性气体，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，得到预热处理的曲 轴铸件，然后W20°C/min的速度降至500°C ;
[000引（2)将预热处理的曲轴铸件加热到800-810°C时，通入渗碳保护气体，开始滴入甲 醇，滴加速度为3-5ml/min，继续升溫至860-880°C，甲醇的滴加速度调节为6-8ml/min，保持 860-880°C的溫度3-化后出炉泽火，使其表面获得0.12-0.18mm的渗碳层；
[0009] (3)将步骤(2)中处理后的曲轴铸件加热到860-890°C，保溫3-化，使得基体全部奥 氏体化；
[0010] (4)将步骤(3)中处理后的曲轴铸件垂直放入过饱和=硝水溶液泽火介质中冷却 至40°C左右，冷却结束后吊入水中清洗；
[0011] (5)将步骤(4)中处理后的曲轴铸件进行回火处理，回火溫度为590-610°C，保溫4h 后，至冷至室溫O
[0012] 进一步的，所述渗碳保护气体由空气、丙烷胺组成，其体积比为1.1-1.5:1。
[0013] 进一步的，所述渗碳保护气体由空气、丙烷胺组成，其体积比为1.2:1。
[0014] 进一步的，所述步骤(2)中的泽火处理如下：W5-10°C/min的速度升溫至920-940 °C，保溫60-90min，然后再Wl80-200°c/s的速度急速冷却至350-360°C，所述急速冷却采用 盐水喷淋的方式，盐水中盐水的质量百分比为6-8%。
[001引进一步的，所述盐水中盐水的质量百分比为8%。
[0016] 进一步的，所述步骤（2)中保持860-880°C的溫度4h后出炉泽火，使其表面获得 0.15mm的渗碳层。
[0017] 采用本发明的技术方案的有益效果是：
[0018] 1、本发明的调质工艺采用在高溫炉中滴入适当的甲醇和渗碳保护气体，利用炉内 的活性碳原子修复脱碳的表面，能够有效的增加曲轴的碳含量，在保证曲轴整体力学性能 的同时，提高曲轴的疲劳强度，尤其是非加工面的疲劳强度，并能够提高连杆的使用寿命和 防止连杆疲劳损伤；
[0019] 2、本发明通过对曲轴铸件采用特定的调质处理，使得曲轴的力学综合性能得到显 著提高，满足了曲轴的工作要求，提高了曲轴的使用寿命;本发明方法简单，成本低，容易操 作。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0021] 实施例1
[0022] -种船用球墨铸铁曲轴的调质工艺，包括W下步骤：
[0023] (1)将曲轴铸件放入高溫炉中，然后通入惰性气体，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，得到预热处理的曲轴铸件，然后W20°C/ min的速度降至500°C ;
[0024] (2)将预热处理的曲轴铸件加热到800°C时，通入渗碳保护气体，开始滴入甲醇，滴 加速度为3ml/min，继续升溫至860°C，甲醇的滴加速度调节为6ml/min，保持860°C的溫度 化后出炉泽火，使其表面获得0.12mm的渗碳层;所述渗碳保护气体由空气、丙烷胺组成，其 体积比为1.1:1;
[0025] 泽火处理如下：W5°C/min的速度升溫至920°C，保溫60min，然后再WlSOtVs的速 度急速冷却至350°C，所述急速冷却采用盐水喷淋的方式，盐水中盐水的质量百分比为6%;
[0026] (3)将步骤（2)中处理后的曲轴铸件加热到860°C，保溫化，使得基体全部奥氏体 化；
[0027] (4)将步骤(3)中处理后的曲轴铸件垂直放入过饱和=硝水溶液泽火介质中冷却 至40°C左右，冷却结束后吊入水中清洗；
[002引（5)将步骤(4)中处理后的曲轴铸件进行回火处理，回火溫度为590°C，保溫4h后， 空冷至室溫。
[0029] 实施例2
[0030] 一种船用球墨铸铁曲轴的调质工艺，包括W下步骤：
[0031] (1)将曲轴铸件放入高溫炉中，然后通入惰性气体，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，得到预热处理的曲轴铸件，然后W 20°C/min的速度降至500°C ;
[0032] (2)将预热处理的曲轴铸件加热到805°C时，通入渗碳保护气体，开始滴入甲醇，滴 加速度为3.5ml/min，继续升溫至870°C，甲醇的滴加速度调节为6.5ml/min，保持865°C的溫 度3.化后出炉泽火，使其表面获得0.15mm的渗碳层所述渗碳保护气体由空气、丙烷胺组成， 其体积比为1.2:1;
[0033] 泽火处理如下：W6°C/min的速度升溫至925°C，保溫70min，然后再Wl85°C/s的速 度急速冷却至355°C，所述急速冷却采用盐水喷淋的方式，盐水中盐水的质量百分比为 6.5%;
[0034] (3)将步骤(2)中处理后的曲轴铸件加热到870°C，保溫3.化，使得基体全部奥氏体 化；
[0035] (4)将步骤(3)中处理后的曲轴铸件垂直放入过饱和=硝水溶液泽火介质中冷却 至40°C左右，冷却结束后吊入水中清洗；
[0036] (5)将步骤(4)中处理后的曲轴铸件进行回火处理，回火溫度为595°C，保溫4h后， 空冷至室溫。
[0037] 实施例3
[0038] -种船用球墨铸铁曲轴的调质工艺，包括W下步骤：
[0039] (1)将曲轴铸件放入高溫炉中，然后通入惰性气体，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，得到预热处理的曲轴铸件，然后W20 "C/min的速度降至500°C;
[0040] (2)将预热处理的曲轴铸件加热到805°C时，通入渗碳保护气体，开始滴入甲醇，滴 加速度为4m