连杆螺钉是柴油机中的一个重要零件,工作时它承受冲击性的、周期变化的拉应力和预应力,要有高度的使用可靠性和长的寿命,因而要求有高强度和高韧性以及足够的抗疲劳性能。连杆螺钉热处理后可达到上述要求。
(1)材料
材料:35CrMoA钢。
主要成分:wc=0.32%~0.40%,wsi=0.17%~0.37%,WMn=0. 40%~0. 70%,WCr=0.80%~1. 10%,WMo=0. 15%~0. 25%。
35CrMoA钢的临界点:Ac1=755℃,Ar1=695℃,Ac3(或Acm)=800℃,Ar3=750℃,Ms=271℃。
(2)技术要求
调质后硬度:33~38HRC;
抗拉强度:σb≥950kgf/mm²;
屈服强度:σs≥850kgf/mm²;
断面伸长率:δ≥9%;
断面收缩率:ψ≥40%;
冲击值:αk≥68. 6kgf/cm²
(3)工艺
连杆螺钉的工艺路线为:下料→锻造成形(毛坯形状)→毛坯正火→机加工为半成品→调质→精加工为成品→发蓝(氧化处理)。
①锻造成形(毛坯形状) 35CrMoA钢的始锻温度为1150℃,终锻温度为850℃。
②正火正火采用中温箱式电阻炉,连杆螺钉毛坯件进行正火,散装于炉内,正火温度为(870±10)℃,经保温后从炉中取出空冷至室温。
锻造后必须经正火热处理,以改善锻造所带来的组织不均匀性,并且使晶粒细化,可以改善切削加工性能,为随后的调质处理做好组织准备。
③连杆螺钉调质热处理
连杆螺钉是粗加工半成品,进行加热淬火,加热温度为(850±10)℃,保温时间为15min,淬火冷却剂为油冷(20#机械油或碇子油),油温为40~50℃。
在油中冷却后,在热水中(100℃沸水)清洗干净(将油污及盐渣清洗掉为止)。
④回火淬火后在热水清洗后立即回火处理。
回火设备采用中温箱式电阻炉,将连杆螺钉装入专用的篮子里进行回火处理。
回火温度为(500±10)℃,回火时间为2h(因炉内装得较多),经保温后由炉中取出空冷至室温。调质处理后,连杆螺钉获得回火索氏体组织,不允许有块状铁素体出现。
连杆螺钉经热处理调质处理后的力学性能符合技术要求规定。