本发明专利技术公开了一种大功率发动机曲轴，包含的组分及重量百分比如下：C：0.42～0.50%，Si：0.15～0.37%，Mn：0.50～0.90%，P：0～0.035%，S：0～0.035%，Cr：0.15～0.30%，Ni：0.15～0.40%，Mo：0.01～0.15%，Cu：0～0.20%，本发明专利技术通过对化学成份进行合理设计，从而明显提高了力学性能，在保证低成本的前提下满足了生产大功率发动机曲轴的需求，该曲轴可广泛应用于机车柴油机、船用柴油机、燃气机等技术领域，为降低成本后的发动机提供了具有足够疲劳强度、弯曲刚度、使用寿命和扭转刚度并有良好工作均匀性的一种大功率发动机曲轴。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种大功率发动机曲轴。属于发动机旋转运动件领域。涉及机车柴油机曲轴、船用柴油机曲轴、燃气机曲轴等
技术介绍
目前，柴油机广泛应用于在机车、船舶、电站等领域上。曲轴是发动机中传递动力的主要部件，曲轴的功用是把活塞的往复运动通过连杆变成旋转运动，以输出发动机所产生的功率，并驱动发动机的配气机构、喷油泵、机油泵、水泵以及其他附件。现在，国内大功率发动机曲轴材料多是采用合金钢，例如42CrMo、40CrNiMo等，其材料成本昂贵。本专利技术设计出合理的化学成份，从而明显提高了力学性能，保证在低成本 的前提下满足了生产大功率发动机曲轴的需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一是提供一种机械性能提高的大功率发动机碳钢曲轴，保证在低成本的前提下满足生产大功率发动机碳钢曲轴的需求。本专利技术目的通过下述技术方案来实现 一种大功率发动机曲轴，所述曲轴包含的组分及重量百分比如下c 0. 42 O. 50%,Si :0. 15 O. 37%, Mn :0. 50 O. 90%, P :0 O. 035%, S :0 O. 035%, Cr :0. 15 O. 30%,Ni :0. 15 O. 40%, Mo :0. 01 O. 15%, Cu 0 O. 20%，余量为铁和不可避免的杂质； 作为优选方式，所述曲轴包含的组分及重量百分比如下c :0. 44 O. 48%，Si :0. 15 O.35%, Mn :0. 60 O. 90%, P :0 O. 035%, S :0 O. 035%, Cr :0. 20 O. 30%, Ni :0. 20 O.40%, Mo :0. 01 O. 15%, Cu :0 O. 20%。作为优选方式，所述曲轴包含的组分及重量百分比如下C :0. 45 O. 47%，Si O.15 O. 35%, Mn :0. 65 O. 90%, P :0 O. 03%, S :0 O. 03%, Cr :0. 25 O. 30%, Ni :0. 25 O.40%, Mo :0. 05 O. 15%, Cu 0 O. 20%。作为优选方式,所述曲轴的机械性能为抗拉强度Rm为690_850MPa,名义屈服强度RpO. 2彡390MPa，断后伸长率A彡16%，断面收缩率彡45%，深度5mmU型缺口试样的冲击吸收功Aku5彡22J。以下具体说明各元素的作用及原理 C :碳是决定钢材性能的最重要元素。当钢中含碳量在O. 8%以下时，随着含碳量的增力口，可提高钢材的强度、硬度和淬透性。本专利技术材料为中碳钢，在含碳量为O. 42 O. 50%范围内，调质热处理后可提高材料的强度和塑韧性。Si :是作为脱氧剂而存在的，是钢中的有益元素。硅含量较低时，能提高钢材的强度，而对塑性和韧性无明显影响，硅含量较高时，材料脆性增加，故设定范围为O. 15 O.37%。Mn:锰具有很好的脱氧能力，可以改善钢的品质，在含硫的钢中，锰能使硫造成的热脆性和冷脆性减到最小。提高钢的强度和硬度及耐磨性。在本专利技术材料中加入O. 65 O.90%的锰，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬透性，改善钢的热加工性能。P:磷是钢中的有害元素，增加钢的冷脆性，降低钢的冲击韧性等。但由于其是由矿石中带入的，不可能去除干净，必须严格控制含量，因此要求本钢中含磷量小于O. 035%。S :硫是钢中的有害元素，使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造时造成裂纹。但由于其是由矿石中带入的，不可能去除干净，必须严格控制含量，因此要求本钢中含磷量小于O. 035%。Cr :铬主要作用是提高淬透性。使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能。虽然增加铬的含量会增加材料的淬透性，但是本专利技术材料是中碳钢，不是合金钢，为降低成本，故将其含量确定为O. 15 O. 30%。·Ni:可以提高钢的强度，而又能保持良好的塑性和韧性。增加钢的淬透性及硬度。但由于镍是较稀缺资源，为降低成本，故应合理使用，确定范围为O. 15 O. 40%οMo:钥能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在本专利技术材料中适当加入微量钥能提高其机械性能，防止回火脆性，因而确定范围为O. 01 O. 15%。Cu:铜是钢中无法去除元素、残余元素，作为热压力加工用钢，为防止铜脆，必须将其含量控制在0-0. 20%。与现有碳钢材料曲轴相比，本专利技术的碳钢曲轴明显提高了力学性能，机械性能参数如下权利要求1.一种大功率发动机曲轴，其特征在于所述曲轴包含的组分及重量百分比如下C 0. 42 O. 50%, Si :0. 15 O. 37%, Mn :0. 50 O. 90%, P 0 O. 035%, S 0 O. 035%,Cr 0. 15 O. 30%, Ni 0. 15 O. 40%, Mo 0. 01 O. 15%, Cu 0 O. 20%，余量为铁和不可避免的杂质。2.如权利要求I所述的大功率发动机 曲轴，其特征在于所述曲轴包含的组分及重量百分比如下C 0. 44 O. 48%, Si :0. 15 O. 35%, Mn :0. 60 O. 90%, P 0 O. 035%, S 0 O. 035%,Cr :0. 20 O. 30%, Ni :0. 20 O. 40%, Mo :0. 01 O. 15%, Cu :0 O. 20%。3.如权利要求I所述的大功率发动机曲轴，其特征在于所述曲轴包含的组分及重量百分比如下C 0. 45 O. 47%, Si :0. 15 O. 35%, Mn :0. 65 O. 90%, P :0 O. 03%, S :0 O. 03%,Cr :0. 25 O. 30%, Ni :0. 25 O. 40%, Mo :0. 05 O. 15%, Cu 0 O. 20%。4.如权利要求I或2或3所述的大功率发动机曲轴，其特征在于所述曲轴的机械性能为抗拉强度Rm为690-850MPa，名义屈服强度RpO. 2彡390MPa,断后伸长率A彡16%，断面收缩率彡45%，深度5mmU型缺口试样的冲击吸收功Aku5 ^ 22J。5.如权利要求4所述的大功率发动机曲轴的制作方法，其特征在于包括如下步骤 (O曲轴光坯曲轴光坯采用经精炼或真空处理的镇静钢，或电渣重熔钢，镇静钢或电渣重熔钢的成份应符合上述成分要求，曲轴光坯的锻造比不得小于4，光坯锻造后，进行退火或正火+高温回火处理，所述正火加热温度830°C 870°C，保温8-10小时；所述高温回火处理回火温度630°C 670°C，回火时间20-25小时，在钢锭冒口端一侧1/2R处取样，按照GB/T699规定进行热处理后做力学性能试验，结果应符合上述曲轴的机械性能要求，曲轴光坯经粗加工后按GB/T6402《钢锻件超声波检验方法》进行超声波探伤； (2)曲轴镦锻曲轴光坯通过具有连续纤维的镦锻方法锻制成曲轴毛坯，曲轴毛坯在功率输出端留放连体试块，其截面与锻件主体的截面一致，曲轴毛坯进行正火或正火+高温回火处理，所述正火加热温度830°C 870°C，保温7-10小时；所述高温回火处理回火温度63本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大功率发动机曲轴,其特征在于：所述曲轴包含的组分及重量百分比如下：C：0.42～0.50%，Si：0.15～0.37%，Mn：0.50～0.90%，P：0～0.035%，S：0～0.035%，Cr：0.15～0.30%，Ni：0.15～0.40%，Mo：0.01～0.15%，Cu：0～0.20%？，余量为铁和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟华，杨军，苏程，黄国刚，
申请(专利权)人：南车玉柴四川发动机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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