常見(jiàn)的曲軸材料性能對(duì)比如何?
常見(jiàn)的曲軸材料有 50Mn、40Cr、35CrMo 等。
50Mn 是高強(qiáng)度中碳結(jié)構(gòu)鋼,冷變形能力低,可切削性中等,淬透性較高,有一定回火脆性,適用于動(dòng)載荷及沖擊作用不大、耐磨性高的機(jī)械零件,如 GS125、GN300 曲軸等機(jī)型。
40Cr 經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后綜合力學(xué)性能良好,低溫沖擊韌度及淬透性良好,油冷可獲高疲勞強(qiáng)度,水冷易生裂紋,建議油冷,用于制造表面硬度高、耐磨的零件及重載、中速?zèng)_擊的零件。
35CrMo 高溫下持久強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度高,低溫沖擊韌度好,工作溫度范圍廣,靜強(qiáng)度、沖擊韌度及疲勞強(qiáng)度高,無(wú)過(guò)熱傾向,淬火變形小,用于制造重要零部件。
曲軸材料還包括 45 鋼、42CrMo 等。
45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,局部表面高頻淬火。
50Mn 屈服強(qiáng)度 390,40Cr 屈服強(qiáng)度 785,35CrMo 屈服強(qiáng)度 835,42CrMo 屈服強(qiáng)度 930。
曲軸材料分球墨鑄鐵和鍛鋼兩類。球墨鑄鐵切削性能好,易成型,能進(jìn)行各種熱處理和表面強(qiáng)化處理,成本低。鍛鋼強(qiáng)度和硬度高,沖擊韌性和延伸率高,鑄造質(zhì)量穩(wěn)定,適合氮化等表面強(qiáng)化處理,但成本高。
在實(shí)際中,球墨鑄鐵應(yīng)用更廣,中高速柴油機(jī)常用鍛鋼曲軸。
錳鋼曲軸和球墨曲軸區(qū)別在于材料成分、力學(xué)性能和制造工藝。錳鋼曲軸主要含錳、碳、硅等元素,強(qiáng)度和硬度高但脆性大易斷裂。球墨曲軸含鐵、碳、硅、鎂等元素,韌性和抗疲勞性能好。
錳鋼曲軸一般鍛造、熱處理制造,球墨曲軸常鑄造制造。
錳鋼曲軸適用于高速、高功率、高應(yīng)力發(fā)動(dòng)機(jī),球墨曲軸適用于中低功率發(fā)動(dòng)機(jī),如輕型卡車(chē)、客車(chē)等。
選擇曲軸材料要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)使用條件、性能要求和成本等因素。