對于排量為125mL的摩托車，連桿是其發(fā)動機(jī)曲軸上重要的部件，其材料為20CrMo鋼。經(jīng)過滲碳、淬火、高溫回火和低溫回火，以滿足其大端內(nèi)孔的耐磨性、小端和桿部韌性。

1.技術(shù)要求

保證這兩方面性能的具體技術(shù)要求如下：

(1)硬度

大端面和內(nèi)孔面為60 ~ 65 HRC桿部和小端的要求基本相同，表面和心部是25 ~ 45 hrc。

(2)滲碳層深度

大端面和內(nèi)孔表面需要滲碳淬火，成品滲碳層需要0.6 ~ 0.9 mm，淬火后硬度為60 ~ 65 HRC桿部和小端，不要求滲碳淬火，硬度為25 ~ 45hrc。

(3)金相組織水平

大端滲碳層，桿部和小端為1 ~ 4級(根據(jù)GB/T13298-91《金屬纖維顯微組織檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》方法)。

(4)碳化物等級

網(wǎng)絡(luò)碳化物小于2級(根據(jù)GB1298-2008)。

為了滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求，一般采用兩種熱處理工藝。一種工藝是鍍銅后滲碳淬火;另一種工藝是不鍍銅直接滲碳淬火。鍍銅能更好地滿足鍍銅的明確要求下的所有要求，防止?jié)B碳和淬火區(qū)無泄漏。雖然直接滲碳淬火法的連桿非淬火區(qū)中有一定厚度的滲碳層，但由于適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に?，如桿部退火、高溫回火等。方法，且連桿較厚且較大，其力學(xué)性能與鍍銅法相近，能滿足使用要求。

這種無銅直接滲碳淬火方法被許多曲軸連桿制造商用于生產(chǎn)這種連桿。在加工工藝方面，鍍銅法是將鍍銅后的大端孔及其端面上的鍍銅層去除，然后滲碳淬火。與鍍銅法相比，鍍銅法成本高、成本高、工藝復(fù)雜、周期長，對環(huán)境污染嚴(yán)重。現(xiàn)實(shí)中對環(huán)保的要求越來越高，所以提倡不鍍銅的滲碳淬火工藝。

2.連桿熱處理工藝

熱處理工藝路線：滲碳淬火(unicase自動化生產(chǎn)線加熱爐)高溫回火(unicase自動化生產(chǎn)線回火爐)大端淬火(鹽浴爐)低溫回火(一般回火爐)。

(1)滲碳淬火前的準(zhǔn)備

工件清理完畢，垂直吊放，連桿間隙均勻不得擠壓，裝載架不得滲漏。

(2)滲碳淬火

當(dāng)加熱爐溫度升至920時，通入甲醇(甲醇流量為2500mL/h)，進(jìn)入連桿通風(fēng)10 ~ 20 min，然后通入丙烷(丙烷流量為4L/min，可根據(jù)爐內(nèi)碳濃度調(diào)節(jié))滲碳(強(qiáng)滲：溫度920，碳濃度1.0%)擴(kuò)散：溫度920，碳濃度0.7%，擴(kuò)散時間30min)冷卻(后碳濃度為0.7%) 前室油冷卻(油冷卻10分鐘，冷卻介質(zhì)為N32全損系統(tǒng)油)。

(3)高溫回火

將連桿放入回火爐中，升溫至600，保溫120分鐘，然后出爐冷卻。

(4)大端淬火

將連桿大端浸入鹽浴爐溶液中(用熱電偶測量溶液溫度并保持在820 ~ 830范圍內(nèi))，左右搖晃，加熱約5min用油冷卻(放入混油中左右搖晃，向油池中通入氣體，保證油溫均勻。混合油為20#機(jī)油和柴油，比例為2: 1) 油冷。

(5)低溫回火

當(dāng)回火爐溫度升至170時，將連桿放入爐中，保溫120分鐘，出爐冷卻。

(6)清潔

C

表面硬度的工藝要求為25 ~ 45hrc，測量值為39HRC、38HRC、40HRC。心部硬度的工藝要求為25~45HRC，測量值為26HRC、25 ~ 45 HRC和28HRC。心部金相組織要求1 ~ 4級回火索氏體，實(shí)際測量為1.5級回火索氏體(注：小孔端面及周圍滲碳層厚度為0.8毫米)。

(3)桿部

表面硬度的工藝要求為25 ~ 45 hrc，測量值為35HRC、38HRC、40HRC。心部硬度的工藝要求為25 ~ 45 HRC，測量值為28HRC、29HRC、27.5HRC，心部的金相組織要求1 ~ 4級回火索氏體，實(shí)際測量為1.5級回火索氏體(注：桿部表面滲碳層厚度為0.8mm)。