船用柴油机针阀体失效分析及改进措施

针阀体是柴油机喷油器的关键零件。某船用柴油机仅运行了5h,其喷油器针阀体即开裂。开裂的针阀体材料为18CrNi8钢,经过930℃×4h乙炔气真空渗碳、820℃×2.5h氮气淬火、-100℃×2h深冷处理和180℃×4h回火处理。对开裂的针阀体进行了化学成分分析、断口分析、金相检验、硬度测试和有效硬化层测试。结果表明:针阀体肩胛倒角处组织过热,且存在易成为裂纹起始点的机加工缺陷,导致其在发动机运行过程中在交变应力的作用下发生疲劳开裂。根据针阀体开裂的原因提出了改进措施,取得了良好的效果。     

G20CrNi2MoA钢的回火特性及在柴油机针阀体上的应用

研究了由G20CrNi2MoA渗碳轴承钢制作的柴油机渗碳针阀体的回火特性。对该材料的化学成分、力学性能及显微组织进行了详细的检测,并研究制定了最佳的热处理工艺。在180~250 ℃不同温度下对针阀体试样进行回火处理,通过光学显微镜对针阀体座面及心部组织进行了分析,XRD检测了端面残奥含量,并用显微维氏硬度计对座面渗层及心部进行了硬度分析。结果表明,当回火温度为230 ℃时,G20CrNi2MoA钢针阀体的座面硬度可达740 HV(61.8 HRC),端面残奥体积分数为0.25%,能保证针阀体在230 ℃左右温度下具有良好的耐磨性和组织、尺寸的稳定性。试制出的针阀体寿命较长,能满足柴油机对针阀体的使用要求。     

27SiMnMoV 钢针阀体组织的研究

采用Axiovert-25CA型金相显微镜、激光共聚焦显微镜(LSCM)和QUNETA-400环境扫描电镜研究了27SiMnMoV钢原材料及经不同温度淬火和280℃回火的针阀体的显微组织。研究结果表明,27SiMnMoV钢原材料存在4~5级的带状组织,27SiMnMoV钢制针阀体渗碳后的最佳淬火温度为840~860℃,最佳淬火冷却工艺为先油冷25s再空冷。27SiMnMoV钢针阀体渗碳层的淬火、回火组织为隐晶马氏体,基体组织为板条状马氏体+少量铁素体。     

热处理对针阀体用4Cr5MoSiV1钢组织及性能的影响

对4Cr5MoSiV1钢分别进行了淬火+低温回火和淬火+中温回火热处理,分析了两种典型热处理工艺对针阀体用4Cr5MoSiV1钢的显微组织、维氏硬度和力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,针阀体材料组织由回火马氏体转变为回火托氏体,维氏硬度由639.4 HV0.1降低至584.4 HV0.1,而抗拉强度、屈服强度和伸长率则分别提高了12.7%、12.8%和26.6%。     

低碳贝氏体钢回火微观组织对钢板性能的影响

通过对低碳贝氏体钢不同回火工艺下金相组织与性能的研究，了解该类型钢的回火特性。在620℃回火时出现硬度峰值，在710℃回火出现硬度谷值，峰值与谷值相差不到20HV10，说明其具有良好的回火稳定性；并得出二次析出和回火组织的转变是造成回火硬度变化的主要原因。     

34CrNiMo6钢连杆热处理工艺研究

针对某型号柴油机连杆强度和硬度匹配性差的问题,通过正交试验研究了34CrNiMo6钢连杆淬火回火热处理工艺,分析了不同工艺参数(淬火冷却介质、冷却时间、回火温度、回火时间等)对零件淬火、回火后的金相组织、硬度及力学性能的影响,得出了优化的热处理工艺参数。结果表明,影响34CrNiMo6钢连杆强度与硬度重要程度的因素次序是:回火温度最大,回火时间和淬火冷却介质其次,冷却时间最小。使用优化的工艺参数能使材料强度和硬度很好地匹配,满足柴油机连杆要求。     

回火工艺对1200 MPa级贝氏体钢轨组织性能的影响

对贝氏体钢轨钢不同工艺回火后的组织和性能进行研究.结果表明,350℃回火4h及以上,贝氏体钢轨屈服强度大于1000 MPa,抗拉强度大于1200 MPa,伸长率和断面收缩率分别大于15％和45％,室温冲击功大于150 J;在450～550℃回火时,出现明显的回火脆性.金相显微镜和透射电子显微镜观察表明,贝氏体轨钢以粒状贝氏体组织为主,残留奥氏体在板条间以M-A岛状形式分布.不同回火温度及3％拉伸变形后试验贝氏体轨钢残留奥氏体的测定结果表明,350℃回火时的残留奥氏体机械稳定性最好.贝氏体钢轨的强韧性随回火温度的变化与残留奥氏体的机械稳定性密切相关.     

热处理工艺对10Ni3MnCuAl钢组织性能的影响

主要研究正火+回火与淬火+回火两种不同热处理工艺制度对10Ni3MnCuAl钢的金相组织、硬度及力学性能等的影响。研究结果表明:应用正火+回火代替淬火+回火对10Ni3MnCuAl钢轧材进行热处理,完全可以满足使用性能的要求。     

热处理工艺对GCr15钢碳化物球化效果的影响

分别采用常规球化退火、循环球化退火和1050℃高温固溶+700℃高温回火三种不同的预热处理工艺处理后,再用840℃淬火+150℃回火工艺处理了GCr15钢试样,研究了经上述三种工艺处理后GCr15钢试样的金相组织和硬度,分析了实验结果和球化机理。结果表明:GCr15钢试样经1050℃高温固溶+700℃高温回火+840℃淬火+150℃回火的热处理工艺,具有工艺过程简便、可操作性较强、生产周期较短、能耗较低和强韧性较好的特点,其热处理后的金相组织为回火马氏体+细小、圆整、比较均匀弥散分布的碳化物。     

回火时间对高压锅炉管组织性能的影响

对15CrMo,12Cr1MoV和12Cr2MoWVTiB钢进行了不同回火时间处理后的各项常温和高温性能试验，结果表明，缩短该类钢高压锅炉管现行标准的回火时间对其金相组织，室温性能及高温持久强度影响不大。     

新型氮化钢25Cr5MoA的试制

为满足柴油机柱塞套用材料的要求，开发质量优于38CrMoAlA钢和GCr15钢的材料，研制了一种新型氮化钢25Cr5MoA。首先分析确定了材料的化学成分，然后电炉冶炼得材。试验测定了该钢的CCT曲线，探讨了淬火和回火加热温度对该钢力学性能的影响。结果表明，该钢具有良好的淬透性和较好的综合力学性能。     

A prediction method for the precision of extrusion grinding of a needle valve body

The needle valve body is an important part of the fuel injection nozzle of a diesel engine, and its machining precision will affect the performance of the diesel engine. As an important process of needle valve finishing, extrusion grinding can reduce the flow error and improve the flow consistency. However, it is difficult to determine the non-linear relationship between the precision of the grinding process and the processing parameters using conventional experimental methods. Firstly, the various parameters affecting the grinding precision of the needle valve body are analyzed. Secondly, an experiment is designed to acquire the test data with our grinding machine. The method based on support vector machine combined with particle swarm optimization (PSO-SVM) is proposed to predict the precision of the extrusion grinding of the needle valve body. The particle swarm optimization (PSO) algorithm is used to optimize the parameters of the SVM. The results show that our optimized prediction model is more accurate and faster than the BP neural network algorithm. The proposed prediction method provides guidance for selecting the grinding parameters of the needle valve body to further improve the precision of processing.     

增压柴油发动机排气门盘部断裂分析

利用金相及扫描电镜对增压柴油机排气门盘部断裂原因进行了分析。分析结果表明，21－4N网不适合做高热负荷发动机排气门材料；排气门的锻造流线必须符合气门外形轮廓，不得存在截断和大角度弯曲等缺陷。     

23-8N奥氏体耐热钢热处理工艺研究

对柴油机气门用23—8N奥氏体耐热钢按不同工艺进行了固溶和时效处理,检测了不同热处理状态钢的显微组织和硬度。结果表明,固溶温度会影响23—8N钢时效后的硬度,并且随着时效温度的提高和时效时间的延长,晶内碳化物不断增多,且有层状组织沿晶界析出。适合于中等功率柴油机气门的热处理工艺为1170℃加热30min,水冷,然后750℃×10h时效;或1130℃加热30min,水冷,然后750℃×16h时效。     

非调质钢柴油机连杆的开发应用

介绍了３种非调质钢连杆与调质钢连杆的显微组织，力学和疲劳性能对比试验。依据对比试验结果选定３５ＭｎＶＳ钢为柴油机连杆用材。验证了材料的可靠性和耐久性后，逐步扩大了生产批量，取得了显著的经济效益。     

50Mn钢凸轮轴的中频感应淬火

凸轮轴是柴油机的重要传动件之一,要求根据所采用的材料进行渗碳淬火或表面淬火,以提高其表面硬度和耐磨性。50Mn钢凸轮轴采用BVH-1000双工位中频淬火机床、仿形感应器和专用夹具等设备,以及10％～15％AQ251聚合物水溶液进行感应淬火。结果,凸轮轴的表面硬度、硬化层深度分布和显微组织均达到了要求,生产成本明显低于进行渗碳淬火的20Cr钢凸轮轴。     

MIG堆焊在大功率柴油机排气阀再制造中的应用

船用柴油机排气阀的制造技术被发达国家垄断且成本很高,柴油机排气阀在恶劣的工作环境下常常因腐蚀、磨损而失效。为了解决废旧排气阀再制造的问题,构建了再制造船用柴油机阀盘的机器人柔性化MIG堆焊系统。研究SNCrW不锈钢的镍合金堆焊工艺,并对研究结果进行检验分析。经检验,没有大小超过0.06 mm的缺陷,完全符合船用柴油机排气阀再制造的质量标准。