[其他]低碳馬氏體活塞銷

無效

• 申請號: 87100219
• 申請日: 1987-01-24
• 公開（公告）號: CN1005923B
• 公開（公告）日: 1989-11-29
• 發明（設計）人: 袁國靖;羅啟富;李立人;武維生
• 申請（專利權）人: 江蘇工學院;江蘇省金陵汽車制配廠
• 代理公司: 江蘇理工大學專利事務所
• 代理人: 王鑫德

本發明涉及一種主要用于內燃機的低碳馬氏體活塞銷。材料為低碳鋼（或低碳合金鋼）在中溫電極鹽浴爐中進行加熱，然后淬入鹽水溶液中冷卻，回火（或不回火）表面硬度為ＨＲＣ４５～５０（或ＨＲＣ為４８～５２），最后經精加工成表層為１～３毫米的低碳馬氏體的活塞銷。經實例表明，本發明的活塞銷表面硬度雖較低，但能滿足內燃機工況要求。因取消了滲碳工藝，可降低投資和維修費用，節省電能６０～７０％，提高工效７－８倍。

本發明涉及一種用于曲柄連桿機構的軸銷、特別是用于內燃機的活塞銷1（見附圖1）。

根據內燃機的工況，要求活塞銷安全可靠，并且有一定的使用壽命。因此國內外生產的各種活塞銷，均規定選用低碳鋼或低碳合金鋼，采用表面滲碳、淬火及回火的熱處理工藝，（亦允許采用碳氮共滲或滲氮等其它熱處理工藝方法）使活塞銷的外圓表層為高碳馬氏體，少量碳化物和一定數量的殘余奧氏體組織（見附圖2）。這種表層組織結構的活塞銷，表面硬度高，耐磨性好，但熱處理工藝繁瑣，生產周期長，能耗大，還需要配置滲碳處理設備。

本發明的目的是：克服傳統偏見、尋求一種既能保證使用壽命、安全可靠、滿足內燃機工況要求，又能簡化熱處理工藝過程、縮短生產周期、減少設備投資、節省能耗的、表層具有新型組織結構的活塞銷。

本發明的低碳馬氏體活塞銷1，材料選用低碳鋼或低碳合金鋼，經冷擠壓工藝成形后，熱處理先在中溫電極鹽浴爐保護氣氛的電阻爐中，或采用中頻感應加熱方式進行加熱，溫度為880℃～960℃，保溫時間為0.5～2分/毫米。然后放入10%鹽水溶液中冷卻，冷卻介質溫度不高于50℃，回火（或不回火），表面硬度為HRC45～50（或HRC為48～52），最后進行精加工即成表層為1～3毫米的低碳馬氏體材料制成的活塞銷。

本發明的低碳馬氏體活塞銷1，經裝在解放CA-10貨車及客車和東風EQ-140客車（及貨車）的發動機上，與同機裝用的表面滲碳活塞銷進行磨損量及其間隙值的對比測試證明：低碳馬氏體活塞銷1能〈＆＆〉發動機活塞的使用壽命要求（見附表1）。其磨損后與與連桿襯套和與活塞銷座孔的配合間隙均小于交通部標準和EQ-140載重汽車簡明使用技術資料匯編規定的使用限度（見附表2）。因此雖然低碳馬氏體活塞銷1的表面硬度（HRC45～52），較表面滲碳活塞銷表面硬度（HRC57～65）低HRC10左右，耐磨性略低于表面滲碳活塞銷，但系統耐磨性完全勝任內燃機工況的要求。由于活塞銷內孔表層組織也為低碳馬氏體，因此內孔表層強度比單面滲碳活塞銷高，減少了活塞銷疲勞斷裂的可能。

另外，本發明的低碳馬氏體活塞銷1與表面滲碳活塞銷相比，由于熱處理工藝取消了滲碳處理過程，可節省電能60～70%，提高熱處理工效7～8倍，節約了滲碳劑和淬火用油，免除了專用滲碳工裝和設備折舊費，如以每年生產50萬只計算，就可節省開支三十萬元。全國同行業以生產2000萬只計算，則全年可節省開支一千一百萬元，節電2000余萬度。

附圖說明：

附圖1：低碳馬氏體活塞銷軸測剖視圖。

附圖2：表面滲碳活塞銷金相照片（表面呈高碳馬氏體+少量碳化物+殘余奧氏體），放大500倍。

附圖3：低碳馬氏體活塞銷金相照片（表面呈低碳馬氏體），放大500倍。

本發明的實施例：

1.選用含碳量為0.20～0.24%的鉻鋼或低碳鋼，經冷擠壓工藝成形，熱處理先在中溫電極鹽浴爐中進行加熱，溫度為880℃～960℃，保溫時間為0.5～2分/毫米，然后淬入10%鹽水溶液中冷卻，冷卻介質溫度不高于50℃，可以不回火，表面硬度為HRC45～50，最后進行精加工，即制成表層厚度為1～3毫米的低碳馬氏體活塞銷1。

2.選用含碳量為0.25～0.29%的鉻鋼或低碳鋼，經冷擠壓工藝成形，熱處理先在中溫電極鹽浴爐中進行加熱，溫度為880℃～920℃，保溫時間為0.5～2分/毫米。然后淬入10%鹽水溶液中冷卻，冷卻介質溫度不高于50℃，160℃～180℃低溫回火。表面硬度為HRC48～52。最后經精加工后即制成表層厚度為1～3毫米的低碳馬氏體活塞銷1。

上述兩種方法制成的低碳馬氏體活塞銷1可適用于各種內燃機。例如汽油機、柴油機、以及壓氣機和其他曲柄連桿機構。