STR重型汽车10L发动机连杆热处理质量提升齐羿+朱洪磊+高波摘要：文章从STR重型汽车10L发动机连杆热处理方向出发，讨论了热处理工艺、网带热处理炉对10L发动机连杆内在质量和外观质量的影响，并针对目前生产过程中产品存在的质量问题逐一提出改善或解决方案，使10L发动机连杆热处理质量得到大幅提升，降低不合格率和废品率，为企业提高经济效益。关键词：STR重型汽车；10L发动机；连杆；热处理；质量提升：A：TG213：1009-2374（2016）35-0129-02DOI：10.13535/jki.11-4406/n.2016.35.0621概述连杆是汽车与船舶等发动机中的重要零件，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。连杆在工作中，除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力。连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能，又要求具有足够的钢性和韧性。2项目背景10L发动机连杆是我公司STR重型汽车发动机中的重要部件，在服役过程中承受较大的应力和冲击，是关系到车辆行驶安全的关键部件。对于STR重型汽车10L发动机连杆，钢材成分40Cr热轧圆钢[技术要求：材料成分：C为0.40%～0.45%、Si为0.17%～0.37%、Mn为0.70%～1.00%、Cr为1.05%～1.25%、S为0.020%～0.035%、Mo≤0.10%、P≤0.025%、Al为0.020%～0.045%、H≤0.0002%、O≤0.0015%；非金属夹杂：A+B+C+D≤5.0级，晶粒度5～8级、极差≤3级，脱碳层单边深度≤公称直径1%；低倍组织：疏松≤2级、偏析≤2级、不允许：白点、皮下气泡、裂纹、缩孔残余等；淬火硬度（离开淬火端下列距离mm处的HRC）：J9≥55、J15≥50、J30≥35（端淬温度：850±5℃）]，供货方石家庄钢铁有限公司，重汽技术中心要求我公司锻造成型后首先进行调质热处理，使锻件基体金相组织达到少量铁素体和细晶粒回火索氏体均匀分布、等级1～3级，晶粒度5～8级、级差≤3级，最小屈服强度RP0.2≥540N/mm2，抗拉强度Rm～780～930N/mm2，延伸率A5≥14%，收缩率Z≥45%，冲击功Aku2≥47J，非加工表面单边脱碳层深度不大于0.3mm、全脱碳层深度不大于0.1mm，锻件表面布氏硬度为233～276HB，淬火后布氏硬度为415～601HB，同时10L发动机连杆产品交货时外观质量也有严格要求：表面磕碰、硌伤等凹缺陷深度≤0.5mm、翘曲≤0.5mm、对称度≤0.8mm等。3项目目的我公司使用网带热处理炉对STR重型汽车10L发动机连杆调质热处理，产品主要供给中国重汽济南动力部和杭州发动机中心。根据近期济南动力部和杭州发动机中心多次质量信息反馈，产品存在如下问题：（1）10L发动机连杆表面磕碰伤较多，所占比例约20%，虽满足后续加工要求，但表面磕碰硌伤等凹缺陷深度和面积达到锻件图工艺参数要求临界值，存在超差不合格的隐患，引起客户抱怨；（2）10L发动机连杆表面布氏硬度在锻件图工艺要求范围内呈现较大离散，造成后续切削加工时啮合变形较大，甚至部分产品啮合度不符合机械加工工艺参数要求，判定为不合格品，被要求退货。根据济南动力部2016年1月至今加工统计数据，10L发动机连杆机加工后一次啮合合格率为70%，另有22%通过技术质量评审后让步接收，其余8%不合格退货并索赔工时费用。经过对磕碰硌伤等凹缺陷的多次验证和分析，磕碰缺陷主要源自淬火池内传送系统处，产生于工件出热处理淬火炉时，在下料口内翻转砸伤以及落入淬火油槽中时碰撞输送带钢板所致，在进入回火炉入料口前及由回火炉出炉落入回火水池时也有部分磕碰；经过对硬度分布离散大和啮合变形大问题的多次验证和分析，在相同调质温度、调质时间、相似淬火油温度、相同摆料方式等条件下，对不同批次30组数据、每组数据30个连续淬火硬度值进行测定和分析，淬火硬度处于中线值即477～539HB占整体比例约60%，处于中线至下线值即415～477HB占15%，处于中线至上线值即539～601HB占25%，原因主要为淬火不稳定，淬火油池循环性能较差，同时对于淬火油池性能稳定性监控水平低，造成出现异常情况时不能及时解决，影响产品的调质热处理内在质量。4项目方案4.1网带热处理炉升级改进4.1.1淬火炉落料口改造：将落料口改造成双排通道，实现前后侧同时落料，使工件落料分散，避免堆料，提...