曲轴的热处理工艺
空气压缩机曲轴的加工工艺及夹具设计概述
空气压缩机曲轴的加工工艺及夹具设计概述空气压缩机曲轴是空气压缩机的核心部件之一，其加工工艺和夹具设计对于保证曲轴质量和生产效率至关重要。
本文将概述空气压缩机曲轴的加工工艺及夹具设计。
首先，空气压缩机曲轴的加工工艺通常包括下列步骤：1. 前期准备：包括材料选用、曲轴结构设计、加工工艺规程制定等。
2. 材料加工：根据曲轴的材料特性，选择合适的钢材，并进行锯切、钳工机械加工等预处理。
3. 粗加工：采用车床、铣床等机床进行曲轴的粗加工，主要包括车削曲轴的外轮廓和孔的加工等。
4. 热处理：对曲轴进行热处理，常用的方法有淬火、回火等，以提高材料的硬度和强度。
5. 精加工：采用磨床等机床进行曲轴的精加工，包括轴颈的研磨、曲轴平衡等工序。
6. 检验与测试：对加工后的曲轴进行尺寸和性能的检验与测试，以确认曲轴达到要求。
7. 表面处理：根据需要，对曲轴进行镀铬、抛光等表面处理，以增加曲轴的耐磨性和外观质量。
8. 组装和包装：将加工好的曲轴进行组装，并进行包装，以便运输和储存。
其次，夹具设计在空气压缩机曲轴加工过程中起到了关键作用。
夹具设计的主要目标是确保曲轴的精度、稳定性和操作性。
一般来说，夹具设计的要求如下：1. 紧固性：夹具的结构和材料要保证对曲轴进行稳固的夹持，避免加工过程中的移动和变形。
2. 刚性和稳定性：夹具需要具备足够的刚性和稳定性，以确保在高速切削过程中不产生震动和振动，影响曲轴加工质量。
3. 操作性：夹具的设计应该考虑到操作人员的便捷性和安全性，方便加工过程中的夹紧和释放。
4. 运动控制：夹具应具备精确的夹紧力控制和夹持位置控制，以确保加工与装夹质量的一致性。
综上所述，空气压缩机曲轴的加工工艺和夹具设计对于曲轴的质量和生产效率至关重要。
通过合理的加工工艺和夹具设计，可以确保空气压缩机曲轴的精度和稳定性，提高生产效率和产品质量。
空气压缩机曲轴的加工工艺和夹具设计对于保证曲轴质量和生产效率至关重要。
在空气压缩机曲轴的加工工艺中，前期准备是非常关键的一步。
汽车发动机曲轴的热处理与失效分析
汽车发动机曲轴的热处理与失效分析随着汽车工业的快速发展，汽车发动机的性能和可靠性要求越来越高。
曲轴作为发动机的重要部件之一，承受着巨大的转动和惯性力，因此对其热处理和失效分析显得尤为重要。
本文将就汽车发动机曲轴的热处理工艺和常见失效形式进行探讨。
一、汽车发动机曲轴的热处理工艺1. 液体渗碳法液体渗碳法是常见的曲轴热处理方法之一。
该方法通过在高温下将液体渗碳剂浸泡曲轴表面，使碳原子渗透到曲轴表层，增加硬度和耐磨性。
这种方法可以有效地提高曲轴的使用寿命和耐久性。
2. 气体渗碳法气体渗碳法在汽车发动机曲轴的热处理中也有广泛应用。
该方法通过在高温下将碳气体与曲轴表面反应，使碳原子渗入曲轴表层，增加曲轴的硬度和强度。
气体渗碳法具有渗透层均匀、生产效率高等优点。
3. 氮化处理氮化处理是一种常见的曲轴热处理方法。
通过将曲轴置于氨气或氮气环境中，在高温下进行反应，使氮原子渗入曲轴表面形成氮化层，提高曲轴的硬度和耐磨性。
氮化处理可以显著提高曲轴的工作寿命和可靠性。
二、汽车发动机曲轴的失效形式1. 疲劳断裂汽车发动机曲轴承受着巨大的转动和振动力，长期工作下容易发生疲劳断裂。
曲轴的弯曲应力和旋转应力作用下，会产生应力集中现象，导致曲轴发生疲劳断裂。
疲劳断裂的发生会导致曲轴的完全失效，严重影响发动机的工作正常性。
2. 磨损曲轴在长时间工作中，会与连杆轴承、活塞等零部件产生摩擦，从而导致磨损。
磨损严重影响曲轴的精度和运转平稳性，进一步影响整个发动机的工作效率和寿命。
3. 腐蚀汽车发动机在工作中，由于油污和湿度等环境因素的影响，曲轴表面容易发生腐蚀。
腐蚀会导致曲轴表面的金属材料逐渐溶解，使曲轴的强度大幅下降，最终导致曲轴的失效。
三、失效分析与预防措施1. 失效分析在曲轴的热处理与失效分析中，需要通过工艺参数的分析和实验数据的对比，来确定曲轴热处理工艺的优化方案。
同时，可以通过金相显微镜等测试手段，对曲轴的金属组织进行分析，查找潜在的裂纹和磨损等问题。
(完整word版)曲轴制造工艺过程
曲轴制造工艺过程曲轴是引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。
是发动机上的一个重要的机件,其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈，（还有其他）.主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。
曲轴润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑．这个一般都是压力润滑的,曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通，发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。
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。
1。
曲轴制造技术/工艺的进展1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术（1) 熔炼高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。
国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。
目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法，采用冲天炉熔化铁水,经炉外脱硫,然后在感应电炉中升温并调整成分.目前，在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。
（2）造型气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，可获得高精度的曲轴铸件,该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点，这对于多拐曲轴尤为重要.目前,国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过，引进整条生产线的只有极少数厂家，如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。
2、钢曲轴毛坯的锻造技术近几年来，国内已引进了一批先进的锻造设备，但由于数量少，加之模具制造技术和其他一些设施跟不上，使一部分先进设备未发挥应有的作用。
从总体上来讲，需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多，同时，落后的工艺和设备仍占据主导地位,先进技术有所应用但还不普遍。
3、机械加工技术目前国内曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。
曲轴的生产工艺
曲轴的生产工艺曲轴是发动机中的核心零部件之一，它负责将活塞的上下往复运动转换成连续的旋转运动，以驱动机械设备工作。
曲轴的生产工艺是十分复杂的，需要多道工序进行加工和精密加工，以下为一般曲轴的生产工艺流程。
首先，制造曲轴的原材料通常采用高品质的合金钢或工程铸造铸铁。
这些原材料具有优异的力学性能和耐磨性，能够提供较好的使用寿命。
第一道工序是锻造加工。
将原材料加热至一定温度后，通过锻压机械设备进行锻造。
锻造是将金属材料加热至一定温度，再施加外力使其改变形态的加工工艺。
通过锻打，使得曲轴的内部组织紧密，提高强度和硬度。
接下来进行车削加工。
车削是将曲轴固定在车床上，然后利用车刀对其进行切削加工。
通过车削工艺，将曲轴的外部轮廓和内孔等具体形状加工出来，以满足设计要求。
紧接着是磨削加工。
磨削是通过磨削机进行，将车削后的曲轴进行精密加工。
这个过程主要是通过磨石将曲轴的表面进行几何形状和尺寸的修整，以提高其精度和光洁度。
随后是孔加工。
通过钻孔机进行钻孔加工，将曲轴上需要的孔进行加工和扩孔。
这些孔用于固定其他零部件或者用于曲轴上的润滑。
最后是热处理。
利用热处理技术对曲轴进行加热，使其组织结构发生变化，提高其机械性能。
热处理可以增加曲轴的硬度和耐磨性，提高其使用寿命和稳定性。
整个生产工艺中还包括一些次要工序，如喷漆、平衡、清洗等。
喷漆是为了防止曲轴生锈，平衡是为了保证曲轴运转过程中的平衡性，清洗是为了去除加工中产生的铁屑和油渍。
综上所述，曲轴的生产工艺是一个复杂的过程，需要多道工序进行加工和精密加工。
每个工序都需要严格控制，确保曲轴的质量和使用寿命。
只有生产出合格的曲轴，才能够保证发动机的运行稳定性和可靠性。
发动机曲轴加工工艺及其夹具设计
发动机曲轴加工工艺及其夹具设计发动机曲轴是发动机的核心部件之一，其制造工艺和加工质量直接影响着发动机的性能和寿命。
本文将对发动机曲轴加工工艺以及夹具设计进行简单介绍。
1.材料选择：发动机曲轴的材料要求高强度、高韧性、高耐磨性和高耐蚀性。
常用材料有40Cr、42CrMo、35CrMo等。
选择材料时一定要注意其成本和可加工性。
2.热处理：材料进行热处理，以改善材料的组织结构和性能，增强其硬度和韧性，以提高曲轴的使用寿命和稳定性。
3.粗加工：曲轴的粗加工一般采用车削、铣削、钻削等方式进行。
其中，车削是主要加工方法，要求车削精度高，表面质量好。
4.精加工：曲轴精加工主要包括磨削和抛光两个环节。
磨削是将曲轴的几何误差、表面粗糙度和中心误差等降低到一定的标准要求。
抛光则是在磨削的基础上，进一步提高曲轴表面的光洁度。
5.质检：曲轴经过精加工后，要进行质检，检验标准包括曲轴的尺寸精度、圆度、中心距误差、表面粗糙度、硬度等。
二、夹具设计曲轴加工过程中，夹具是起关键作用的部件之一，其设计质量直接关系到曲轴加工的精度和质量。
夹具设计要满足以下要求：1.夹紧力要合适：夹具夹的是工件，夹具夹得太紧会变形，夹得太松会影响精度。
因此，需要根据曲轴的尺寸和材料特性，确定夹具的夹紧力合适大小。
2.布局合理：夹具的构造应布局合理，尽量减少对工件的影响，保证加工过程稳定。
3.介质选择正确：曲轴材料较硬，静电加工剩余电量较大，夹具水平面与工件接触区域的介质应该选择好导电材质，以减少静电影响。
4.操作方便：夹具必须符合人体工程学原理，使操作者可以舒适地测量和调整待加工曲轴的位置和角度。
5.精度高：夹具必须精度高，经过校验后符合加工点位的要求，确保加工精度和质量。
汽车曲轴的软氮化技术
汽车曲轴的软氮化技术为提高曲轴的疲劳强度，许多曲轴生产厂采用了气体软氮化技术（气体软氮化是一种由液体软氮化发展起来的、化学热处理工艺,其实质是以渗氮为主的低温碳氮共渗。
它的特点是处理温度低、时间短,工件变形小,质量稳定,不受钢种限制,能显著提高零件的耐磨性、疲劳强度、抗咬合、抗擦伤等性能,同时还能解决液体软氮化中的毒性问题,避免了公害,因而劳动条件好。
此外,设备和操作都简单,容易推广。
其基本原理是气体软氮化的原理是在530°～580℃的气氛中产生2CO →[C]+CO_2(渗碳)及2NH3→2[N]+3H_2(氮化)反应,使钢铁表面形成氮化物或碳氮化物。
），其中采用这项技术以山东曲轴总厂、潍坊柴油机厂、重汽集团复强动力公司等为典型代表。
仅山东曲轴总厂，就拥有连续软氮化生产设备及5-2型气体软氮化设备近10多台。
而重汽集团复强动力公司设备能力达到技术国内最先进、功率最大、装炉量最多，同时比同行业设备更具有节能环保效应。
目前，国内生产曲轴所采用的典型材料为45钢和42CrMoTi。
曲轴气体软氮化与处理其他软氮化零件相类似，其氮化工艺过程一般要经过前清洗、升温、保温、冷却、后清洗等5个阶段，包括出装炉。
不同的厂家在气体软氮化工艺上略有不同。
1.前清洗工艺待处理零件装炉前应通过清洗使零件表面清洁无油，目前采用的主要清洗方法主要有下列方式：高温蒸汽加清洗剂洗涤然后加高温蒸汽漂洗涤、自动清洗机清洗、汽油擦洗。
清洗的好坏将直接影响曲轴的处理质量和延长处理周期。
如果曲轴表面脏，处理后的曲轴表面附着很多碳黑，既影响产品外观又影响产品质量。
经改进清洗工艺后，处理质量大大提高。
据实际经验来看，表面清洁易形成连续的厚度较为均匀的化合物层，反之则不易形成连续和厚度均匀的化合物层。
而在气体软氮化时化合物层对硬度、耐磨及抗疲劳性能有较大贡献。
本文的第三种方式是在生产条件不具备时的变通方法，仅适用于小规模清洗。
2.预氧化工艺为保证零件性能的综合要求，在气体软氮化之前一般还需要进行预先热处理，气体软氮化的预热温度一般取400～490℃，保温1h左右，去除工件表面油污、油脂，并在表面形成一层氧化物，使（合金）氮化物缓慢形成，使深层更加均匀。
30Cr2Ni2Mo 钢曲轴的热处理
30Cr2Ni2Mo 钢曲轴的热处理刘澎涛;刘东海;高文明【摘要】一重集团公司为某厂生产的曲轴材质为30Cr2Ni2Mo钢。
工件对硬度，尤其对冲击韧性要求很高。
由于其尺寸大，结构比较复杂，工件对设备要求也较高。
通过采取成分控制、水－空－水冷却等措施，使工件满足了性能及尺寸要求。
%The crankshaft was produced for a factory by CFHI ,and its material was 30Cr2Ni2Mo steel,which re-quired high hardness and specially high impact toughness .Because of its large size, complicated structure, the work-piece was also needed higher equipment requirements .Thereforethe crankshaft was taken the measures of composition control and water-air-water cooling to meet the requirements of performance and dimension .【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】3页(P34-35,54)【关键词】30Cr2Ni2Mo;曲轴;力学性能;热处理【作者】刘澎涛;刘东海;高文明【作者单位】中国第一重型机械股份公司轧辊电站事业部技术质量部热工科，黑龙江161042;中国第一重型机械股份公司轧辊电站事业部技术质量部热工科，黑龙江161042;中国第一重型机械股份公司轧辊电站事业部技术质量部热工科，黑龙江161042【正文语种】中文【中图分类】TG156对于大截面尺寸的30Cr2Ni2Mo钢锻件，通过调整适当的合金含量、严格控制炼钢工艺、选取适中的锻造比、并且通过合理的性能热处理工艺，可以满足同尺寸高合金钢锻件的性能指标要求。
曲轴的热处理
曲轴的热处理下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!曲轴是内燃机的重要零部件之一，在发动机运转过程中起着转动连杆的作用。
发动机曲轴的加工工艺
济源职业技术学院毕业设计设计任务书设计题目：发动机曲轴的加工工艺设计要求：通过对曲轴的了解认识，在掌握曲轴的相关概念、性能的基础上，能够合理的制定一套加工曲轴的工艺过程。
其中包括它的毛坯及材料的选定等，确定其加工路线，并能对其特点进行合理的分析和阐述。
从而初步掌握发动机曲轴的加工工艺。
设计进度要求：第一周：简述曲轴的结构、性能及应用；第二周：确定曲轴的加工工艺过程；第三周：分析曲轴的加工工艺特点；第四周：确定曲轴的机械加工余量、工序尺寸及公差；第五周：根据要求绘制图纸及论文的撰写，打电子稿；第六周：经老师检查后修改毕业论文；第七周：打印论文，完成毕业设计；第八周：进行论文答辩指导老师（签名）：摘要曲轴是车辆发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到车辆发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率,承受着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，同时经受着长时间高速运转的磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。
发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动，从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。
本课题仅175Ⅱ型柴油机曲轴的加工工艺的分析与设计进行探讨。
工艺路线的拟定是工艺规程制订中的关键阶段，是工艺规程制订的总体设计。
所撰写的工艺路线合理与否，不但影响加工质量和生产率，而且影响到工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响生产成本。
所以，本次设计是在仔细分析曲轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类型，经过查阅相关参考书、手册、图表、标准等技术资料，确定各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差，最终制定出曲轴零件的加工工序卡片。
关键词：发动机，曲轴，工艺分析，工艺设计目录摘要 (Ⅲ)1概述 (1)1.1 曲轴的类型结构和应用 (1)1.1.1 曲轴的类型 (1)1.1.2 曲轴的结构 (4)1.1.3 曲轴的应用 (6)2 确定曲轴的加工工艺过程 (7)2.1 曲轴的结构特点 (7)2.2 曲轴的主要技术要求分析 (7)2.3 曲轴的材料和毛坯的确定 (8)2.4 曲轴的机械加工工艺过程 (8)2.5 曲轴的机械加工工艺路线 (8)3 曲轴的机械加工工艺过程分析 (9)3.1 曲轴的机械加工工艺特点 (9)3.1.1 形状复杂 (10)3.1.2 刚性差 (10)3.1.3 技术要求高 (10)3.2 曲轴的机械加工工艺特点分析 (10)3.3 曲轴主要加工工序分析 (11)3.3.1 铣曲轴两端面及钻中心孔 (11)3.3.2 曲轴主轴颈的车削 (11)3.3.3 曲轴连杆轴颈的车削 (12)3.3.4 键槽加工 (12)3.3.5 轴颈的磨削 (12)4 机械加工余量工序尺寸及公差的确定 (13)4.1 曲轴主要加工表面的工序安排 (13)4.2 机械加工余量工序尺寸及公差的确定 (13)4.2.1 主轴颈工序尺寸及公差的确定 (13)4.2.2 连杆轴颈工序尺寸及公差的确定 (14)4.2.3 φ220-0.12 mm外圆工序尺寸及公差的确定 (14)4.2.4 φ200- 0.021 mm外圆工序尺寸及公差的确定 (14)4.3 确定工时定额 (14)4.4 连杆机械加工工艺过程卡的制定 (15)5结论 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录 (18)1 概述1.1 曲轴的类型结构及应用1.1.1 曲轴的类型曲轴有整体曲轴、组合曲轴和半组合曲轴三种结构形式，一般采用整体曲轴。
曲轴锻造工艺
曲轴锻造工艺
曲轴锻造工艺是通过对金属坯料进行加热，然后用锤子、压力机或其他设备对其进行锻造，最终形成曲轴的加工过程。
具体工艺流程如下：
1. 选材：常用的曲轴材料有铸铁、合金钢、精细钢等，选材可根据曲轴的用途、负荷、耐久性等因素来决定。
2. 加热：将选好的金属坯料放入锻造炉中进行加热至适当温度，通常温度在1200℃以上，以使金属变软易于锻造。
3. 锻造：在加热后，将金属坯料放入锻造机械中，通过压力来使金属发生塑性变形，最终将金属坯料锤打成曲轴的形状。
锻造一般分为多道工序，每道工序都有一定的加工量和锻造形变量，并要求其加工后的形状、尺寸及机械性能达到规定的要求。
4. 热处理：完成锻造后，将曲轴进行退火或淬火处理，以消除内部应力和改善曲轴的组织和力学性能。
5. 加工：完成热处理后，曲轴需要进行磨削、车削等加工工序，以进一步提高其精度和表面质量。
6. 检验：最终，制成的曲轴需要进行各项检验和测试，以确保其能够达到设计
要求并具有良好的性能和耐久性。
曲轴锻造工艺是一项比较复杂的加工过程，需要专业技能和高精度的设备，以确保最终产品的质量和性能。
球墨铸铁曲轴工艺路线
球墨铸铁曲轴的制造工艺路线通常包括以下几个步骤：
1.原材料准备：根据曲轴的设计要求，选用高质量的球墨铸铁材料，同时准备加工所需的机床、刀具等工具。
2.初步加工：首先对原材料进行初步加工，例如锯断、车削、铣削等工艺操作，以便后续的精加工。
3.热处理：将初步加工好的曲轴进行热处理，一般采用正火+回火的工艺，以提高材料的硬度和强度。
4.精加工：在热处理后，对曲轴进行精加工，包括车削、磨削、钻孔等工艺操作，以便获得更高的精度和表面质量。
5.检验：对加工好的曲轴进行各项检验，包括外观质量、尺寸精度、表面质量等指标，确保产品符合设计要求。
6.包装出厂：对通过检验的曲轴进行清洁、包装、标识等工艺操作，以便出厂交付客户。
以上是球墨铸铁曲轴的一般制造工艺路线，具体的工艺流程和操作细节会根据不同的产品和生产工艺而有所差异。
某型航空活塞发动机曲轴热处理工艺及缺陷分析
表20 CrNiMoA曲轴技术参数Akv/J屈服强度/MPa＞825抗拉强度/MPa＞930伸长率/%＞12常温＞54-22.3℃＞41硬度/HB＞315
2.3.1 曲轴热处理技术要求
a.正火：加热温度880℃，保温270 min，出炉空冷；b.回火：加热温度640℃，保温600 min，出炉空冷。
2）热处理调质处理。曲轴锻造、正火后要进行热处理调织准备。曲轴调质后的金相组织应为均匀的回火索氏体+少量贝氏体组织，不允许出现大量的铁素体组织，否则将导致氮化层的脆性加大，降低曲轴的疲劳性能。
2 曲轴热处理工艺
2.1 曲轴工作条件
活塞式发动机一般由气缸、活塞、曲轴、连杆、气门机构和机匣组成，曲轴的组成，如图3所示。曲轴除了和连杆一起将活塞的直线运动转变为旋转运动，还将功率传递给螺旋桨，曲轴由轴头、轴尾和曲柄等组成，曲柄又由曲颈和曲臂组成，轴头前段与螺旋桨轴相连。
图3 曲轴的组成
2.2 材料选择
2.3 曲轴热处理
IO-360-L2A发动机使用多曲柄曲轴，由铬镍钼钢锻件制成，曲轴是发动机受力最大的部件之一，曲轴的曲颈和曲柄表面都经过渗氮处理，增加了表面的抗磨性，曲轴上螺旋桨安装凸缘表面未进行渗氮处理，表面仅镀一层防腐金属层，维护时应避免划伤，预防曲轴腐蚀和产生裂纹。曲柄是空心的，这不仅可以减轻曲轴的质量，还可为滑油提供通道，同时也是一个收集淤泥、积碳和其它杂质的空腔，滑油流动越多，清洁效果越好。
2.3.2 曲轴热处理工艺［7］
1）正火+高温回火。正火处理的目的是为了改善曲轴的基体组织，消除锻造过程造成的粗大组织及魏氏组织，细化晶粒，并消除锻造应力。回火后为防止回火脆性，应油淬，回火温度在600～640℃左右。最好是淬火出来先打一个淬火硬度，根据实际情况调整回火温度。
曲轴的锻造工艺
曲轴的锻造工艺
曲轴是一种关键的机械零件，主要用于内燃机、压缩机、泵等设备中，具有把往复直线运动转化为回转运动的作用。
曲轴的锻造工艺是指通过钢材的加热和塑性变形，使其在模具中受力变形，从而获得所需形状和性能的过程。
曲轴的锻造工艺通常包括以下几个步骤：
1. 材料准备：选择合适的钢材，常用的曲轴材料有碳钢和合金钢。
材料需要经过加热处理，提高锻造性能。
2. 加热：将钢材加热到适当的温度（通常为1000-1200摄氏度）以增加其塑性。
加热可以采用感应加热或电阻加热等方式。
3. 锻造：将加热后的钢坯放入锻造机械中，通过模具的压力和冲击力使其发生塑性变形。
常用的锻造方式包括自由锻造、模锻造和精密模锻造等。
4. 效验修整：通过热处理和机加工等工艺对锻件进行尺寸和性能的检测和修整。
这一步骤非常重要，可以确保曲轴的精度和质量。
5. 表面处理：通过研磨、抛光等工艺对曲轴进行表面处理，增加其表面光洁度和耐疲劳性能。
总之，曲轴的锻造工艺需要经过多个步骤，包括材料准备、加热、锻造、效验修整和表面处理等。
这些步骤的正确操作可以保证曲轴的质量和性能。
曲轴加工工艺
（2） 造型
气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点，这对于多拐曲轴尤为重要。目前，国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过，引进整条生产线的只有极少数厂家，如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。
（1） 熔炼
高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法，采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。目前，在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。
曲轴制造技术/工艺的进展
1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术
球墨铸铁曲轴的生产继QT800-2、QT900-2等几种牌号后，广西玉柴等经过攻关已能稳定生产QT800-6牌号的曲轴，为曲轴“以铁代钢”奠定了基础。
（1） 熔炼
高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法，采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。目前，在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。
国外的曲轴砂带抛光机可同时抛光主轴颈、连杆轴颈、圆角、轴肩及止推面。其结构均采用对夹式，每个轴颈上用4片垫块（中凹型）压紧砂带；垫块和砂带宜根据工件材质和硬度选择；机床上的卷带机能保证每个轴颈都有一段新砂带（长度可调）参加工作；抛光的方式以超精加工的原理进行。其效率和效果都远远优于油石。
对于球铁曲轴的抛光与磨削，由于球铁内的铁素体磨削后会形成突起毛刺，所以应使轴的磨削转向与工作转向相反，抛光转向与工作转向相同。这样才能在抛光中有效地去除毛刺，避免工作时刮伤轴瓦。(end)本类相关文章
柴油机曲轴工艺设计方案[]
![柴油机曲轴工艺设计方案[]](https://img.taocdn.com/s3/m/25f30449caaedd3383c4d3a4.png)
0 引言本次毕业设计是关于R180柴油机曲轴的工艺设计及其中两道工序的夹具设计。
曲轴是柴油机中的关键零件之一，其材质大体分为两类：一是钢锻曲轴，二是球墨铸铁曲轴。
由于采用铸造方法可获得较为理想的结构形状,从而减轻质量，且机加工余量随铸造工艺水平的提高而减小。
球铁的切削性能良好，并和钢制曲轴一样可以进行各种热处理和表面强化处理，来提高曲轴的抗疲劳强度和耐磨性。
而且球铁中的内摩擦所耗功比钢大，减小了工作时的扭转振动的振幅和应力，应力集中也没有钢制曲轴来的敏感。
所以球墨铸铁曲轴在国内外得到广泛采用。
本次设计中曲轴的材质为球铁。
从目前整体水平来看, 毛坯的铸造工艺存在生产效率低，工艺装备落后，毛坯机械性能不稳定、精度低、废品率高等问题。
从以下几个工艺环节采取措施对提高曲轴质量具有普遍意义。
①熔炼国内外一致认为,高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球铁的关键所在。
为获得高温低硫磷的纯净铁水，可用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。
②球化处理③孕育处理冲天炉熔化球铁原铁水,对铜钼合金球铁采用二次孕育。
这对于防止孕育衰退，改善石墨形态，细化石墨及保证高强度球铁机械性能具有重要作用。
④合金化配合好铜和钼的比例对形成珠光体组织十分有利,可提高球铁的强度,而且铜和钼还可大大降低球铁件对壁厚的敏感性。
⑤造型工艺气流冲击造型工艺优于粘土砂造型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量的特点,这对于多拐曲轴尤为重要。
⑥浇注冷却工艺采用立浇—立冷，斜浇—斜冷、斜浇—反斜冷三种浇注方式较为理想,其中后一种最好。
斜浇—反斜冷的优点是：型腔排气充分，铁水充型平稳，浇注系统撇渣效果好，冒口对铸件的补缩效果好，适应大批量流水线生产。
目前，国内大部分专业厂家普遍采用普通机床和专用组合机床组成的流水线生产，生产效率、自动化程度较低。
曲轴的关键技术工程仍与国外相差1～2个数量级。
国外的机加工工艺大致可归纳为如下几个特点。
汽车发动机曲轴的热处理工艺
摘要：本文对一般汽车发动机曲轴的各项性能与技术参数进行了分析，制定出相应材料（35CrMo）曲轴的热处理工艺方案，在工艺试验的基础上对方案进行了验证与改进，保证曲轴的各项性能达到要求。
关键词：曲轴热处理工艺35CrMo 调质高频淬火目录1．引言 (3)2．曲轴的服役条件与失效形式 (3)2.1．服役条件 (3)2.2．失效形式 (4)3．技术要求与材料的选择 (5)3.1 锻钢曲轴热处理的技术要求 (5)3.2 材料的选择 (5)3.2.1选材条件 (5)3.2.2 锻钢曲轴材料的要求 (5)3.2.3 备选材料的化学成分与力学性能的对比与分析 (5)3.2.4 材料的确定 (6)4.加工工序 (6)5.具体热处理工艺的制定与用材分析 (7)5.1 35CrMo热处理的技术要求 (7)5.2 具体工艺与用材分析 (7)5.2.1 原始材料的组织与性能 (7)5.2.2调质工艺与用材分析 (8)5.2.2.1 调制工艺参数的确定 (8)5.2.2.2 组织性能分析 (8)5.2.3 去应力退火 (10)5.2.4表面处理 (10)5.2.4.1表面热处理工艺 (10)5.2.4.2 组织性能分析 (11)6．结论 (12)7．参考文献 (14)致谢 (15)1．引言曲轴是汽车发动机的最关键的零部件之一，曲轴的性能在很大程度上影响着汽车发动机的可靠性与寿命。
曲轴在发动机中承担着最大的负荷和全部的功率，承担着强大的方向不断变化的弯矩和扭矩，同时承受着长时间的高速运转的磨损，圆角过渡处处于薄弱环节，主轴颈与圆角的过渡处更为严重。
因而，需要合适的热处理工艺，以保证其达到所要求的各项性能指标。
图(1).曲轴结构示意图2.曲轴的服役条件与失效形式2.1．服役条件曲轴在发动机中承担着最大的负荷和全部的功率，承担着强大的方向不断变化的弯矩和扭矩，同时承受着长时间的高速运转的磨损，圆角过渡处处于薄弱环节，主轴颈与圆角的过渡处更为严重。
曲轴的热处理
曲轴的热处理
热处理是一种改变金属材料组织和性能的方法，通过控制加热、保温和冷却过程来实现。
对于曲轴来说，热处理的主要目的是提高其强度、硬度和耐磨性，以防止断裂和磨损。
同时，热处理还可以消除或减少材料内部的残余应力，提高材料的塑性和韧性，从而提高曲轴的抗疲劳性能和耐久性。
曲轴的热处理包括多种工艺，常用的有淬火、回火、渗碳等方法。
淬火是指将曲轴加热至临界温度后迅速进行冷却，使其组织变为马氏体，从而提高其硬度和强度。
回火则是在淬火后将曲轴加热至较低温度，使其组织变为珠光体，以提高其韧性和塑性。
而渗碳则是将曲轴表面置于含有碳的气体或液体中进行加热处理，使其表面形成高碳度的渗碳层，以提高其耐磨性和疲劳性能。
在进行曲轴热处理时，需要根据具体的材料和工艺要求来选择适当的加热温度、保温时间和冷却速度，以确保曲轴能够获得理想的组织和性能。
同时，还需要对热处理设备和工艺进行严格控制和监测，以确保曲轴的质量和稳定性。
除此之外，曲轴的热处理还需要注意对其表面质量的保护。
在进行淬火和回火过程中，要避免出现过热、过烧和变形等质量问题。
在进行渗碳过程中，要控制渗碳层的厚度和均匀性，以保证其耐磨性和疲劳性能。
总的来说，曲轴的热处理是保证其性能和质量的重要环节，对于发动机的工作稳定性和寿命有着至关重要的影响。
因此，研究和应用先进的曲轴热处理技术，将有助于提高曲轴的质量和性能，推动发动机制造技术的进步。
曲轴圆角淬火技术
Solutions on the Spot现场解决方案图 1 图 ２热加工2006年 第9期11 热处理及表面工程专辑曲轴作为内燃机中的最重要的零件之一，它的使用寿命往往决定了内燃机的使用寿命。
1920年美国克拉克公司，将发明不久的感应淬火技术用于曲轴轴颈硬化，大大提高了曲轴的耐磨性，从而提高了内燃机的工作寿命（当时主要问题是曲轴硬度低、耐磨性差)。
近几十年来，曲轴的疲劳断裂问题又突显出来，而且疲劳源多发生在连杆轴颈曲柄内侧的圆角处，为此许多厂家提出了提高曲轴疲劳强度的要求。
提高曲轴疲劳强度的关键是提高曲轴圆角的残余压应力。
曲轴圆角（含轴颈）的感应淬火是使圆角获得>600M P a巨大残余压应力的首选方法。
日本某一公司曾对内燃机曲轴进行了系列的弯曲疲劳实验，实验证明圆角感应淬火曲轴有最高的疲劳强度（996M P a），圆角滚压曲轴疲劳强度为次（890M P a），氮化曲轴第三（720M P a）。
美国公司也有相近的数据。
曲轴圆角淬火一般要使用“半圈感应器”淬火，也称依洛森（Elotherm）淬火法。
它是将感应器扣在轴颈上，曲轴在旋转中进行加热和喷水淬火（也有在曲轴轴颈加热到淬火温度后，翻入水池中进行冷却淬火）。
这种方法不仅方便了曲轴进出感应器，简化了淬火机床的动作，同时也解决了用传统的分合式感应器淬火所经常出现的油孔裂纹、硬化区域宽窄不均、硬化层厚度不均和变形大等问题。
业内人士普遍认为依洛森淬火法是曲轴感应淬火技术的一大进步。
有资料表明，曲轴轴颈感应淬火可将发动机寿命提高到8000h，而轴颈及圆角感应淬火可使发动机寿命提高到10000h。
实现圆角淬火必须解决的关键技术是功率分配技术。
曲轴“半圈感应器”淬火涉及到许多技术，例如变频电源、淬火机床及感应器等，这些技术也很重要，在我国80年代初期已初步得到解决。
记得当年，在进行曲轴圆角淬火工艺研究时，我们曾遇到了这样的难题：曲轴的连杆轴颈用半圈感应器加热时，当曲柄内侧圆角刚刚达到淬火温度的时候，连曲轴圆角淬火技术上海恒精机电设备有限公司 林信智 刘又红杆轴颈外侧的轴肩已经熔化，究其原因是曲轴的结构造成的。
曲轴制造工艺过程
曲轴制造工艺过程曲轴就是引擎得主要旋转机件,装上连杆后,可承接连杆得上下(往复）运动变成循环(旋转）运动。
就是发动机上得一个重要得机件,其材料就是由碳素结构钢或球墨铸铁制成得,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈,(还有其她)。
主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,就是一个典型得曲柄滑块机构。
曲轴润滑主要就是指与摇臂间轴瓦得润滑与两头固定点得润滑。
这个一般都就是压力润滑得,曲轴中间会有油道与各个轴瓦相通，发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。
发动机工作过程就就是,活塞经过混合压缩气得燃爆,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。
曲轴得旋转就是发动机得动力源。
也就是整个船得源动力．1、曲轴制造技术／工艺得进展1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术（１)熔炼高温低硫纯净铁水得获得就是生产高质量球墨铸铁得关键。
国内主要就是以冲天炉为主得生产设备,铁水未进行预脱硫处理;其次就是高纯生铁少、焦炭质量差。
目前已采用双联外加预脱硫得熔炼方法,采用冲天炉熔化铁水,经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。
目前,在国内铁水成分得检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。
(2) 造型气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺,可获得高精度得曲轴铸件，该工艺制作得砂型具有无反弹变形量等特点,这对于多拐曲轴尤为重要.目前,国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过,引进整条生产线得只有极少数厂家,如文登天润曲轴有限公司引进了德国KＷ铸造生产线．2、钢曲轴毛坯得锻造技术近几年来,国内已引进了一批先进得锻造设备，但由于数量少,加之模具制造技术与其她一些设施跟不上,使一部分先进设备未发挥应有得作用。
从总体上来讲,需改造与更新得陈旧得普通锻造设备多,同时，落后得工艺与设备仍占据主导地位，先进技术有所应用但还不普遍。
３、机械加工技术目前国内曲轴生产线多数由普通机床与专用机床组成,生产效率与自动化程度相对较低。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
曲轴的热处理工艺
曲轴是引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下（往复）运动变成循环（旋转）运动。
是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的。
曲轴的性能在很大程度上影响着汽车发动机的可靠性与寿命。
曲轴在发动机中承担着最大的负荷和全部的功率，承担着强大的方向不断变化的弯矩和扭矩，同时承受着长时间的高速运转的磨损，圆角过渡处处于薄弱环节，主轴颈与圆角的过渡处更为严重。
因而，需要合适的热处理工艺，以保证其达到所要求的各项性能指标。
在曲轴工作的过程中，往复的惯性力和离心力使之承受很大的弯曲---扭转应力，轴颈表面容易磨损，且轴颈与曲臂的过渡圆角处最为薄弱。
除曲轴的材质，加工因素外，曲轴的工作条件（温度、环境介质、负荷特性）等都是影响曲轴服役的。
曲轴的主要失效形式有（1）疲劳断裂：多数断裂时曲柄与轴颈的圆角处产生疲劳裂纹，随后向曲柄深处发展，造成曲柄的断裂，其次是曲柄中部的油道内壁产生裂纹，发展为曲柄处的断裂。
（2）轴颈表面的严重磨损。
因此，曲轴的选材十分重要，既需要满足曲轴的力学性能，也需要考虑强度和耐磨性。
由于曲轴需要承受交变的弯曲---扭转载荷以及发动机的大的功率，因此，要求其具有高的强度，良好的耐磨、耐疲劳性以及循环韧性等。
因而，根据曲轴材料的要求，各项技术要求，及材料的成分，机械性能，淬透性，同时需考虑成本的经济性，最终可以选择40Cr作为汽车发动机的材料。
所以曲轴的大致加工路线是，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。
40Cr的显微组织不均匀，且晶粒粗大，需要进行预备热处理来细化晶粒和改善其内部组织。
翻阅书籍后我决定采用正火的方法来作为预备热处理。
正火温度为Ac3或Acm以上40到60℃，故取正火温度为880℃，来改善晶粒大小，使晶粒细化，可以获得更好的切削加工性能，并为后续热处理工艺打好基础。
正火后组织变成了片状P和片状渗碳体，此时的钢的切削性能较好，硬度较低，便于切削加工。
在进行粗加工后组织内部可能会产生一些残余应力，影响后续热处理工艺，于是需要用去应力退火来消除组织应力。
一般去应力退火加热温度低于回火温度，故取540℃，再保温2小时，以防止产生新的残余应力。
完成上述工序后40Cr的性能任未满足曲轴的要求，需要进行更进一步的操作，即最终热处理，在这里选择的是调质处理以及表面高频淬火。
对于调质处理，40Cr是亚共析钢，淬火温度为Ac3+30到50℃，所以取淬火温度为830℃，而40Cr淬透性较好，为了避免40Cr钢在淬火时出现淬裂现象，因此选择淬火介质——油，保温10分钟。
淬透之后采用高温回火，加热温度在560℃左右，保温两个小时空冷。
实现淬火的必要条件是加热温度必须高于临界点温度以上，以获得奥氏体组织，其冷却速度必须大于临界冷却速度，而淬火得到的组织是马氏体或下贝氏体。
对40Cr进行淬火前，其组织状态为珠光体，而淬火后组织为马氏体。
马氏体具有很高的硬度，但很脆，所以需要高温回火来提高韧性适当降低硬度。
回火后40Cr的组织为回火索氏体，保留了淬火效应，索氏体均匀细密，晶粒细小，具
有良好的硬度与韧性。
但是曲轴的表面要求有良好的耐磨性，调质态的硬度远远不够，因此需要进行表面热处理即高频淬火与低温回火来增加表面硬度及其耐磨性。
通过表面热处理可以再工件表面一定深度内获得马氏体组织，而其心部仍保持着表面淬火前的组织状态，以获得表面层硬而耐磨，心部又有足够塑性、韧性的工件。
对于40Cr曲轴的表面热处理采用高频淬火＋低温回火，利用高频淬火炉进行淬火，淬火温度在860摄氏度（普通淬火温度＋30~200℃），油冷。
高频淬火后，，为了降低残余应力和钢的脆性，而又不至于降低硬度，因此需要进行低温回火。
回火温度取160℃，保温1.5小时。
经过高频淬火以后，表面得到的并不是所需要的针状马氏体，而是粗大的组织。
其原因是高频淬火时加热时间太长而引起的。
这种粗大的组织硬度比细马氏体降低很多。
因此是不希望获得的组织，在加热时一定要严格控制温加热温度范围和加热时间。
得到颗粒大小均匀，综合性能良好的回火索氏体，其表层为针状马氏体，而心部则保持了原始的组织与性能。
此时40Cr的材料性能已经基本符合制作曲轴的要求.可以投入生产中了。
这次曲轴的热处理设计通过选用40Cr钢，加上合适的热处理工艺，即正火→调质处理，获得良好的综合机械性能，可以很大限度的提高曲轴强度，并且通过高频表面淬火工艺，可以很好的提高曲轴的表面硬度以及表面耐磨性。
在对40Cr钢进行热处理时由于淬透性比较好，很容易出现淬裂，所以对选择淬火介质是要选择冷速较慢的介质比如空冷、油冷等等。
加热保温时间应严格控制，避免在调质回火时保温时间过短所引起的硬度过高，同时避免保温时间过长引起晶粒粗大。