內(nèi)燃機曲軸和連桿產(chǎn)品標準提升為標準

    曲軸和連桿是汽車發(fā)動機上的關(guān)鍵件。以前，內(nèi)燃機曲軸和連桿產(chǎn)品標準均為機械行業(yè)標準。為了保證內(nèi)燃機曲軸和連桿的質(zhì)量，2009年我國首次將內(nèi)燃機曲軸和連桿標準提升為標準，標準編號與名稱分別為GB/T23339-2009《內(nèi)燃機曲軸技術(shù)條件》和GB/T23340-2009《內(nèi)燃機連桿技術(shù)條件》。該兩項標準由全國內(nèi)燃機標準化技術(shù)統(tǒng)一歸口管理，適用于氣缸直徑不大于200mm的往復式內(nèi)燃機曲軸和連桿，并于2009年3月19日由標準化管理發(fā)布、于2009年11月1日正式實施。實施后原機械行業(yè)標準JB/T6727-2000《內(nèi)燃機曲軸技術(shù)條件》及JB/T6721-1993《內(nèi)燃機連桿技術(shù)條件》自動廢止。

    GB/T23339-2009《內(nèi)燃機曲軸技術(shù)條件》相對于原JB/T6727-2000《內(nèi)燃機曲軸技術(shù)條件》的主要變化有兩個方面。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，這對推進非調(diào)質(zhì)鋼這種當今節(jié)能、高效、環(huán)保的綠色鋼材在內(nèi)燃機曲軸上的應(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，使鋼強化。這類鋼在熱軋狀態(tài)、鍛造狀態(tài)或正火狀態(tài)的力學性能接近或達到一般調(diào)質(zhì)狀態(tài)的力學性能水平。因此，應(yīng)用非調(diào)質(zhì)鋼制造機械零件可略調(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)燃機零件代替調(diào)質(zhì)鋼已在汽車等行業(yè)得到應(yīng)用?，F(xiàn)行的非調(diào)質(zhì)鋼標準為GB/T15712-2008《非調(diào)質(zhì)機械結(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化處理工藝，以提高曲軸的疲勞強度。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)燃機連桿技術(shù)條件》相對于原JB/T6721-1993《內(nèi)燃機連桿技術(shù)條件》的最大變化就是明確給出了連桿力學性能指標，這是原機械行業(yè)標準所沒有的。對于連桿來說，力學性能指標是重要的技術(shù)要求。目前，絕大多數(shù)內(nèi)燃機連桿產(chǎn)品圖樣只有硬度要求，而沒有其他力學性能要求。其主要原因就是我國原連桿機械行業(yè)標準中缺少這方面的規(guī)定。新國標首次規(guī)定了連桿力學性能要求，對保證連桿的內(nèi)在質(zhì)量將有重大的意義。新國標所規(guī)定的力學性能指標見表。此外，內(nèi)燃機連桿標準不再分鋼種和牌號分別規(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)濟的發(fā)展，內(nèi)燃機機械得到越來越廣泛的和使用。內(nèi)燃機曲軸和連桿標準的發(fā)布表明對內(nèi)燃機曲軸和連桿質(zhì)量的重視，對確保曲軸和連桿的質(zhì)量，保證內(nèi)燃機機械的安全運行具有很大的意義。新發(fā)布的兩項標準技術(shù)內(nèi)容更加完善，條理更加清晰，與現(xiàn)行的相關(guān)標準更加協(xié)調(diào)。生產(chǎn)內(nèi)燃機曲軸和連桿零件的企業(yè)應(yīng)積極貫徹該兩項新的標準，以進一步提升內(nèi)燃機曲軸和連桿的質(zhì)量。

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