C70S6锻钢及FC0205材料在连杆裂解工艺中的对比研究.pdf

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1、综合研究◆ZongheYanjiuC70S6锻钢及FC0205材料在连杆裂解工艺中的对比研究杨立坚（上海交运汽车动力系统有限公司，上海201200）摘要：介绍了目前广泛应用的2种连杆裂解材料———C70S6锻钢和FC0205粉末冶金材料。结合2种牌号材料在同一型号连杆裂解工艺开发和制造中的实际应用情况，在材料的利用率、加工工步与投资、裂解加工及切削性能等方面逐一进行了对比研究。通过比较认为粉末冶金材料在制造过程中具有优势。关键词：连杆；裂解；材料；对比1概述2C70与FC0205牌号的原材料汽车连杆作为发动机传统的

2、五大关键件之一，作用非常重要，裂解连杆用钢的成分首先要保证锻造冷却后有足够的强度和其质量直接影响到发动机的性能，因而连杆的材料应用和制造工疲劳强度以满足连杆使用性能的需要；其次要保证有最小的塑性艺一直备受重视。传统的连杆制造工艺主要有2种：（1）连杆体和变形，裂解后装配曲轴孔的圆度满足规定的要求；第三要保证钢材盖整体锻造→锯切分离→接触面机加工→装配；（2）连杆体和盖分有良好的可加工性。别锻造→接触面机加工→装配。采用上述2种工艺，都要经过数十2.1C70S6高碳微合金非调质钢个工步，生产效率低，需要大量的加工机床

3、和场地，耗费大量的加国际上最先被开发出来且应用最为广泛的裂解锻钢的牌号为工工时及能源。在中国汽车产销量逐年大幅提升，全球呼吁节能减C70S6，该牌号原材料主要由欧洲生产，国内部分钢厂已开始对该排和绿色可持续发展的背景下，该传统的连杆制造方式将令生产原材料进行开发和验证。我司所采用的锻钢棒料即从欧洲进口。以下是该牌号材料的具体要求：企业和社会都难以承受。（1）化学成分。其化学成分如表1所示。为顺应社会发展的需求，提高产品的竞争力，各大汽车制造商都高度重视高强度、轻量化、低成本的连杆材料及制造技术的研究表1C70S6的

4、化学成分和开发，连杆裂解加工技术就这样应运而生了。元素最小值/%（按重量）最大值/%（按重量）连杆裂解加工的原理是利用材料的断裂脆性，通过在连杆大C0.670.73头孔的适当位置设计并预制裂解槽，在垂直于预定断裂面上主动Mn0.530.60施加作用力，在裂解槽处引裂并发生脆性断裂，实现连杆体与连杆Si0.150.25盖的无屑断裂剖分，分离后的连杆盖与连杆体可在断裂面处精确S0.060.07合装。裂解工艺改变了连杆加工的关键生产工序，以整体加工代替V0.030.04分体加工，省去分离面的拉削与磨削等工艺，降低螺栓孔的

5、加工精度要求，从而显著地提高生产效率［1］。Mo-0.03该工艺于20世纪90年代初在汽车工业发达国家开发成功，Ni0.040.08就立即引起了业界和学界的高度关注，相关研究和报道不断涌现，P-0.045逐渐广泛应用于大规模生产。据国外资料介绍，裂解加工技术的应Cr0.100.15用，可减少机加工工序50%～60%，节省机床设备投资约25%，减Al-0.010少刀具费用约35%，节省能源约40%，还可减少占地面积、减少废该牌号材料的特点是低硅、低锰、添加微量合金元素钒和易切品率等等，经济效益十分显著［2］。此外，连

6、杆裂解技术还可使连杆削元素硫。其中碳的含量接近共析钢的含碳量（0.77%），锻造空冷承载能力、抗剪能力及杆、盖的定位精度、装配质量大幅度提升，这后可得到90%以上的珠光体，保证了材料的脆性，这样裂解后的塑对提高发动机生产技术水平具有重要作用。我国自20世纪90年性变形最小，有利于裂解加工。为了改善加工性能，材料中适当地代末开始跟踪并逐步引入了该工艺，相关研究和应用正方兴未艾。提高了S的含量，而Mn与S结合生产MnS，可以避免热脆的产为了满足裂解加工的要求，连杆的材料需要在保证强韧综合生。微量细化元素V的加入提高了材

7、料的强度和韧性。性能的前提下，限制连杆的韧性，使断口呈脆性断裂特征。因此，材（2）金相组织。锻后利用锻造余热控制冷却，金相组织为珠光料的选择对裂解工艺起着决定性的作用。目前多个国家已成功开体加断续的铁素体。发和应用的连杆裂解材料有多种，但在实际使用中应用最为广泛（3）机械性能。抗拉强度（Rm）950～1080MPa，屈服强度的主要是在欧洲率先开发的锻钢材料和在北美主推的粉末冶金材（Rp0.2）≥550MPa，断后伸长率（A5）10%～20%，断面收缩率（Z）料，双方都开展了深入的研究和开发，并坚持认为各自的技术更胜

8、20%～35%，硬度280～320HB。一筹。国内外就此争论不断，但由于均缺乏经过批产验证的直接对2.2FC0205牌号的粉末冶金原材料比数据支持，双方的结论都未免显得有失偏颇［3-4］。我司在开发制目前，大批量生产的粉末锻造连杆材料主要分2类：一类含有造某品牌轿车发动机裂解连杆过程中，曾先后应用了上述2种类一定量的合金元素Cr、Ni、Mo，化学成分类似于中