GEVO凸輪軸熱處理工藝的研究.pdf

1、GEVO凸輪軸是GEVO內燃機機車的關鍵部件，但是隨著GEVO16內燃機性能和功率的迅速提高，對 GEVO凸輪軸產品質量的要求也越來越高。目前對其原材料67Cr熱處理的研究少之又少，并且若沿用以往的熱處理工藝會出現(xiàn)很多的問題，如：GEVO16柴油機凸輪軸經熱處理后力學性能不合格、經感應淬火后期淬硬層深度不夠、表面硬度達不到要求等。為此專門研究和優(yōu)化GE凸輪軸的熱處理工藝，以獲得所需的性能、降低生產成本、直至批量生產。經研究和總結主要得到

2、的結論如下：
　　利用正交試驗方案對GEVO凸輪軸原材料67Cr進行了不同的調質處理，測試其力學性能，通過測得的性能指標，分析得出調質熱處理工藝參數(shù)對原材料強度的影響不大，對塑性有較大的影響。且原材料67Cr最終分析得出的最佳熱處理工藝為：淬火溫度790℃，保溫60min后油淬，回火溫度580℃，保溫120min，最后空冷至室溫。經最佳調質處理的試樣斷口呈杯錐狀，且有明顯的拉伸斷口形貌特征，微觀斷口存在大量韌窩，為典型的塑韌性斷口

3、。其金相顯微組織為回火索氏體組織，即為鐵素體和細小顆粒狀碳化物的混合物，晶粒度級別細于8級。同時，通過掃描電鏡對其組織進行分析得出高密度、極細小顆粒狀的碳化物均勻彌散分布在其顯微組織中，可使凸輪軸原材料67Cr的硬度和塑韌性有所升高。
　　GEVO凸輪軸中頻感應淬火前應進行預處理，即預冷淬冷處理：首先將GEVO凸輪軸預熱3s后，接著空冷2s，再進行奧氏體化加熱5s，之后再補償加熱2s。淬火后冷卻時先預冷5s，最后再使用噴冷卻液的方

4、式進行淬火冷卻。經過以上預處理后凸輪軸表面硬度均勻、淬硬層深度增加、開裂傾向減少。同時，對 GEVO16柴油機凸輪軸的中頻感應淬火工藝進行優(yōu)化，主要包括：將凸輪邊緣淬火前進行倒角；感應線圈的設計和優(yōu)化，采用仿形一體式線圈、并按供油凸輪的外形尺寸加3-5mm做成其仿形單匝感應線圈；經計算選擇的設備電源功率為320KW，其頻率范圍為10-25kHz的感應設備；冷卻液選濃度為10%~12%的AQ251。經過以上一系列的改進和優(yōu)化后，凸輪軸的表