【正文】 系列整體超強化球墨鑄鐵曲軸被評為省名牌產品，“內”牌注冊商標被評為省著名商 標，公司被評為省高新技術企業(yè)，“整體超強化球墨鑄鐵曲軸新工藝”被評為中國國際專利技術與產品交易會金獎。我公司生產的球墨鑄鐵曲軸為 沈陽長城富桑內燃機有限公司 、 朝陽四方通利柴油 機 有限公司 、 大連北方柴油機制造有限公司 等 知名 企業(yè)獨家配套 ,品質優(yōu)良 ,技術水平處于國內領先地位 ,屬中國國內曲軸開發(fā)的空白 ,此產品開發(fā)市場前景很好。面對大好的國際市場 ,為了適應中國加入 WTO 后給汽車零配件市場帶來的機遇和挑戰(zhàn) ,我公司一方面調整生產線 ,爭取完成訂單任務 ,另一方面提出項目進行技術改造 ,爭取占領更多的曲軸市場份額。 5 技術開發(fā)狀況 該項目主要是為滿足國內日益擴大的市場需求，對原有生產線進行技術改造，具有投資少，見效快的特點。 該項目技術是在國外類似工藝技術的基礎上，通過充分借鑒和技術創(chuàng)新，自主研發(fā)成功該項技 術。 項目利用設施：爐前快速分析儀、喂 絲 機、可控 氣氛 爐等。 目前國內球墨鑄鐵曲軸多采用正火工藝，綜合機械性能滿足不了用戶的高標準要求，發(fā)展趨勢必然是“整體超強化球墨鑄鐵曲軸新工藝”生產的球墨鑄鐵曲軸。 社會經濟效益 該項目創(chuàng)造填補了我國鑄造材質的一項空白，新開發(fā)的曲軸材料的抗拉強度和高韌性已達到國外公司經過熱處理曲軸所達到的性能，生產工藝比國外的更簡化，在汽車曲軸材料的研究和開發(fā)上處于國內領先水 平；采用磁粉探傷在線檢測，輔之以Ｘ射線探傷超聲波對曲軸 進行檢查，確保 了產品質量；系統地 運用 了鐵水中 鈦微合金化對曲軸綜合機械性能 的影響，并將其結果運用于指導生產，具有較高的學術水平和應用價值；完整地進行材料疲勞性能檢驗。 項目實施單位優(yōu)勢分析 遼陽市富桑曲軸有限公司是由遼陽市太子河曲軸有限公司過渡而來的。廠區(qū)占地面積 萬平方米，固定資產近億元。 現有 5 條汽車發(fā)動機曲軸生產線 ,是具有鑄造、機加為一體的專業(yè)生產廠。有先進的液壓車床、組合機床、數控磨床、熱處理設備及圓角滾壓 等設備，生產 6 缸、 4 缸 20 多個規(guī)格品種的汽油機和柴油機曲軸，已成為生產內燃機曲軸的專業(yè)廠家 。產品覆蓋 20多個省市自治區(qū)，在市場上享有盛譽。更為突出的是， 4102 系列稀 貴金屬整體超強化球墨鑄鐵曲軸，采用自有的自主知識產權的專利技術及一套獨特的新工藝，性能 可靠 、技術適用，較傳統生產工藝有較大的改進和發(fā)展。為降低成本、節(jié)約原材料，以鐵代鋼做出了重大貢獻。公司于 2021 年一次性通過了 ISO9002 質量管理體系認證。使我公司的企業(yè)管理于國際接軌，使產品進入國際市場獲得了通行證。 由于公司有強大的技術支撐和質量保證體系 ,“內”牌的產品在國內外市場的品牌知名度高 ,產品處于供不應求的狀況 ,特別是近年來由于旅行車、高檔轎車行業(yè)的發(fā)展 ,公司曲軸產品的市場年需求量已達到 50 萬支。 二、技術可行性分析 關鍵技術特點、創(chuàng)新性和自有知識產權情況 為了獲得高強度、高韌性、高硬度，即綜合機械性能較好的球墨鑄鐵曲軸，必須采用優(yōu)質的曲軸鑄件和合理的等溫淬火工藝。 鑄件生產： 根據球墨鑄 鐵凝固特點，為杜絕曲軸鑄件出現縮松及夾渣等缺陷的產生，采用鑄型剛度好的鐵型覆砂線（現鑄造廠有四缸、六缸曲軸生產線各兩 條）進行 生產，并采用了過濾技術，嚴格控制澆注溫度，從而杜絕了鑄件的縮松、 夾渣 和 氣孔 主要缺陷。 公司采用本鋼 低硫、低磷 Q10 和 Q12優(yōu)質球墨鑄鐵生鐵（人參鐵）進行生產。 硅：硅（ Si）在球墨鑄鐵 5 個主要元素中，是一個非常重要的元素。在試驗及生產過程中，即要考慮到鐵水的流動性，又要防止硅高產生石墨漂浮，通過等溫淬火工藝的確定，經過多次硅的調整，最后我們確定硅（ Si）的含量為 %左右為宜。 錳：錳（ Mn）具有較強的碳化物穩(wěn)定作用。但錳的最大問題是容易偏析到共晶晶粒周邊，導致碳化物產生，經等溫淬火易形成白區(qū)（殘余奧氏體 +馬氏體）增多，使之球鐵曲軸韌性、強度明顯削弱，基于球鐵曲軸在實際生產中，控制錳（ Mn）量為 %。但另一方面矛盾又出現了，即在等溫淬火時，淬透性較差，通過觀察在軸的心部存在著一定數量粒狀索氏體組織。 實踐證明：銅在 %作用不明顯，超過 %易產生脆性及熱裂。 經過多次反復試驗，在等溫淬火工藝確定后，即保證曲軸在 QT10004 的前提下，確定：銅（ Cu） %、鉬（ Mo） %和鈦（ Ti）微量。如殘余鎂量過高，鑄件易產生氧化鎂（即小黑點），分布曲軸斷面上嚴重 影響機械性能。所以我們在生產中：鎂（ Mg）控制在 %，稀土氧化物控制在 %。并在澆注系統部位放置濾網，應用過濾技術，從而解決夾渣、縮松主要缺陷。采用沖入法處理，處理后溫度大于 1400℃。 球化率及金相組織：（鑄件毛坯） 球化級別： 13級 球徑： 58級 金相組織：鐵素體 +珠光體 上述部分系 4102 系列、 6102系列曲軸鑄件生產過程的陳述。通過生產試驗，我們觀察到 ：溫度高奧氏體晶粒粗大，針也粗大。所以我們在實際生產中，考慮到綜合機械性能，我們選定在 900℃。 等溫溫度及時間： 等溫轉變溫度是影響性能最主要因素，為制得 QT10004 牌 號球鐵曲軸，我們參改了歐洲標準“ EN1564”介紹溫度，結合我公司曲軸實際情況，自定為350370℃進行等溫。 經熱處理后性能達到： σb（抗拉強度）大于 1000MPa δ(延伸率 )大于 4% 金項組織：上貝氏體 +10%（殘余奧氏體 +馬氏體） +小于 %滲碳體 +磷共晶 硬度： HRC 3548 從上述機械性能及硬度來看，遠遠優(yōu)于曲軸原 QT8002 性能。 采用標準： 1)JB/T67272021 內燃機曲軸技術條件 11 2)JB/T51049 內燃機曲軸產品質量分等 3)JB/T672993 內燃機曲軸凸輪軸磁粉探傷 4)GB/T944188 球墨鑄鐵金相檢查 5)GB/T141285 球墨鑄鐵用生鐵 6)GB/134888 球墨鑄鐵件 7)GB/T23185 金屬布氏硬度實驗方法 8)GB/T22885 金屬拉伸實驗方法 9)GB/71985 生鐵化學分析用試樣的采用和制備 10)GB/T401094 鐵合金化學分析用試樣的采取和制備 11)GB/ 1997 鋼鐵及合金化學分析方法管式爐內燃燒后氣體容量法測定碳含量 12)GB/ 鋼鐵及合金化學分析方法還原型硅鉬酸鹽光度法測溶硅含量 13) 鋼鐵及合金化學分析方法 14) 鋼鐵及合金化學分析方法還原蒸餾 次 甲基藍光度法測硫量 15) 鋼鐵及合金化學分析方法新亞銅靈 三 氯甲烷萃取光度法測定銅量 16)GB/ 鋼鐵及合金化學分析方法銅試分離 二 甲苯胺藍Ⅱ光度法測定鎂量 17) 硅鐵化學分析方法 18)～ 硅鐵化學分析方法 19)GB/T37951996 錳鐵 20) 錳鐵合金化學分析方法 21) 錳硅合金化學分析方法 12 22)GB/T228691 焦碳全硫含量的測定方法 23)EN1564 球墨鑄鐵件標準 (波蘭 ) 本工藝的應用及發(fā)展： “整體超強化球墨鑄鐵曲軸”自 1999 年開始試制成功到 2021 年，已在 4102系列、 610 6100 系列曲軸得到了應用，并大量進行生產。下一步我們將進一 步在總結經驗的基礎上與科研單位、高等學校合作，繼續(xù)在大型曲軸上 探索、開拓進取。為了提高承載能力和可靠性，一些重要的發(fā)動機球墨鑄鐵曲軸 都 采取了一些強化措施。以鐵代鋼，采用圓角強化是一種較為經濟的選材及強化方法。 4102 系列、 6102 系列曲軸除具有較高的抗拉強度（ σb≥1000MPa）還具有較高的韌性（ δ≥4%）。 項目