內(nèi)燃機(jī)曲軸和連桿產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提升為標(biāo)準(zhǔn)

    曲軸和連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的關(guān)鍵件。以前，內(nèi)燃機(jī)曲軸和連桿產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)均為機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。為了保證內(nèi)燃機(jī)曲軸和連桿的質(zhì)量，2009年我國(guó)首次將內(nèi)燃機(jī)曲軸和連桿標(biāo)準(zhǔn)提升為標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)與名稱分別為GB/T23339-2009《內(nèi)燃機(jī)曲軸技術(shù)條件》和GB/T23340-2009《內(nèi)燃機(jī)連桿技術(shù)條件》。該兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)內(nèi)燃機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)統(tǒng)一歸口管理，適用于氣缸直徑不大于200mm的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)曲軸和連桿，并于2009年3月19日由標(biāo)準(zhǔn)化管理發(fā)布、于2009年11月1日正式實(shí)施。實(shí)施后原機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T6727-2000《內(nèi)燃機(jī)曲軸技術(shù)條件》及JB/T6721-1993《內(nèi)燃機(jī)連桿技術(shù)條件》自動(dòng)廢止。

    GB/T23339-2009《內(nèi)燃機(jī)曲軸技術(shù)條件》相對(duì)于原JB/T6727-2000《內(nèi)燃機(jī)曲軸技術(shù)條件》的主要變化有兩個(gè)方面。一是材質(zhì)方面，首次增加了采用非調(diào)質(zhì)鋼的規(guī)定。推薦采用GB/T15712《非調(diào)質(zhì)機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼》中規(guī)定的F40MnV非調(diào)質(zhì)鋼或其他類似用途的非調(diào)質(zhì)鋼牌號(hào)，這對(duì)推進(jìn)非調(diào)質(zhì)鋼這種當(dāng)今節(jié)能、高效、環(huán)保的綠色鋼材在內(nèi)燃機(jī)曲軸上的應(yīng)用將起到很大的作用。非調(diào)質(zhì)鋼是一種新型鋼材，上世紀(jì)70年代初才問世，從誕生到現(xiàn)在還不足40年。它是在中碳錳鋼的基礎(chǔ)上加入釩、鈦、鈮微合金化元素，使其在加熱過程中溶于奧氏體中，因奧氏體中的釩、鈦、鈮的固溶度隨著冷卻而減小，微合金元素釩、鈦、鈮將以細(xì)小的碳化物和氮化物形式在先析出的鐵素體和珠光體中析出。這些析出物與母相保持共格關(guān)系，使鋼強(qiáng)化。這類鋼在熱軋狀態(tài)、鍛造狀態(tài)或正火狀態(tài)的力學(xué)性能接近或達(dá)到一般調(diào)質(zhì)狀態(tài)的力學(xué)性能水平。因此，應(yīng)用非調(diào)質(zhì)鋼制造機(jī)械零件可略調(diào)質(zhì)處理工序，既縮短生產(chǎn)周期，又節(jié)能源。一般可降低能耗和制造成本25%~38%。目前，熱鍛用非調(diào)質(zhì)鋼鍛件越來越多。比如，非調(diào)質(zhì)鋼曲軸、連桿、凸輪軸等內(nèi)燃機(jī)零件代替調(diào)質(zhì)鋼已在汽車等行業(yè)得到應(yīng)用。現(xiàn)行的非調(diào)質(zhì)鋼標(biāo)準(zhǔn)為GB/T15712-2008《非調(diào)質(zhì)機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼》。

    二是在熱處理方面，1）推薦鍛鋼曲軸采用圓角淬火、球墨鑄鐵曲軸采用氮化處理或圓角滾壓等強(qiáng)化處理工藝，以提高曲軸的疲勞強(qiáng)度。目前仍有分鍛鋼曲軸采用氮化處理，這是不值得提倡的。2）提高了對(duì)鍛鋼曲軸正火和調(diào)質(zhì)處理硬度上限值的規(guī)定。正火處理曲軸的硬度由163HBW~241HBW修改為163HBW~277HBW；調(diào)質(zhì)處理曲軸的硬度由原來的207HBW~302HBW調(diào)整為207HBW~320HBW。3）增加了對(duì)非調(diào)質(zhì)鋼曲軸的硬度規(guī)定。非調(diào)質(zhì)鋼曲軸鍛件空冷后，在圖樣規(guī)定位置的硬度應(yīng)在207HBW~277HBW范圍內(nèi)。4）統(tǒng)一了鍛鋼曲軸和球墨鑄鐵曲軸淬硬層深度的規(guī)定。兩種材質(zhì)的曲軸表面淬火硬化層深度均統(tǒng)一修改為1.0mm~4.5mm。

    GB/T23340-2009《內(nèi)燃機(jī)連桿技術(shù)條件》相對(duì)于原JB/T6721-1993《內(nèi)燃機(jī)連桿技術(shù)條件》的最大變化就是明確給出了連桿力學(xué)性能指標(biāo)，這是原機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所沒有的。對(duì)于連桿來說，力學(xué)性能指標(biāo)是重要的技術(shù)要求。目前，絕大多數(shù)內(nèi)燃機(jī)連桿產(chǎn)品圖樣只有硬度要求，而沒有其他力學(xué)性能要求。其主要原因就是我國(guó)原連桿機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中缺少這方面的規(guī)定。新國(guó)標(biāo)首次規(guī)定了連桿力學(xué)性能要求，對(duì)保證連桿的內(nèi)在質(zhì)量將有重大的意義。新國(guó)標(biāo)所規(guī)定的力學(xué)性能指標(biāo)見表。此外，內(nèi)燃機(jī)連桿標(biāo)準(zhǔn)不再分鋼種和牌號(hào)分別規(guī)定連桿調(diào)質(zhì)處理后的硬度，而是統(tǒng)一規(guī)定連桿的硬度值。不論何種材質(zhì)的連桿，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的連桿體和連桿蓋的硬度應(yīng)在207HBW~320HBW范圍。

    隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)機(jī)械得到越來越廣泛的和使用。內(nèi)燃機(jī)曲軸和連桿標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布表明對(duì)內(nèi)燃機(jī)曲軸和連桿質(zhì)量的重視，對(duì)確保曲軸和連桿的質(zhì)量，保證內(nèi)燃機(jī)機(jī)械的安全運(yùn)行具有很大的意義。新發(fā)布的兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容更加完善，條理更加清晰，與現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)更加協(xié)調(diào)。生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)曲軸和連桿零件的企業(yè)應(yīng)積極貫徹該兩項(xiàng)新的標(biāo)準(zhǔn)，以進(jìn)一步提升內(nèi)燃機(jī)曲軸和連桿的質(zhì)量。

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