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高频淬火设备在汽车发动机活塞销上工艺应用

高频淬火设备在汽车发动机活塞销上工艺应用

活塞销(英文名称:Piston Pin),是装在活塞裙部的圆柱形销子,它的中部穿过连杆小头孔,用来连接活塞和连杆,把活塞承受的气体作用力传给连杆。为了减轻重量,活塞销一般用优质合金钢制造,并作成空心。塞销的结构形状很简单,基本上是一个厚壁空心圆柱。其内孔形状有圆柱形、两段截锥形和组合形。圆柱形孔加工容易,但活塞销的质量较大;两段截锥形孔的活塞销质量较小,且因为活塞销所受的弯矩在其中部最大,所以接近于等强度梁,但锥孔加工较难。本次设计选用内孔为原形的活塞销。  服役条件:(1)高温条件下承受周期性强烈冲击和弯曲、剪切作用 (2)销表面承受较大的摩擦磨损。  失效形式:由于承受周期性的应力,使其发生疲劳断裂和表面严重磨损。 性能要求:(1)活塞销在高温条件下承受很大的周期性冲击负荷,且由于活塞销在销孔内摆动角度不大,难以形成润滑油膜,因此润滑条件较差。为此活塞销必须有足够的刚度、强度和耐磨性,质量尽可能小,销与销孔应该有适当的配合间隙和良好的表面质量。在一般情况下,活塞销的刚度尤为重要,如果活塞销发生弯曲变形,可能使活塞销座损坏;(2)具有足够的冲击韧性;(3)具有较高的疲劳强度。  3 技术要求    活塞销技术要求:   ① 活塞销全部表面渗碳,渗碳层深度为0.8 ~ 1.2mm,渗碳层至心部组织应均匀过渡,不得有骤然转变。  ② 表面硬度58 ~ 64 HRC,同一个活塞销上的硬度差应≤3 HRC。 ③ 活塞销心部硬度为24 ~ 40 HRC。  ④ 活塞销渗碳层的显微组织应为细针马氏体,允许有少量均匀分布的细小粒状碳化物,不得有针状和连续网状分布的游离碳化物存在。心部的针状应是低碳马氏体及铁素体。

针对以上要求和需需用合理的工艺与设备 渗碳钢活塞销在渗碳后经淬火、低温回火处理。性能要求较高的活塞销采用二次淬火、回火处理,第一次淬火的目的在于消除渗层中的网状渗碳体,并细化心部组 织;第二次淬火是为了细化渗层组织并使渗层得到高硬度。合金元素含量较高的活塞销在渗碳淬火后要进行深冷处理,以减少渗层中的残留奥氏体量,特别是要求尺 寸稳定的活塞销,更需要进行深冷处理以控制残留奥氏体量。