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船用燃烧重油柴油机18CrNi8针阀体热处理工艺研究
| 论文题名： | 船用燃烧重油柴油机18CrNi8针阀体热处理工艺研究 |
| 关键词： | 船用柴油机;重油燃烧;针阀体;热处理工艺;技术指标 |
| 摘要： | 本文针对一些企业生产中存在的燃烧重油柴油机18CrNi8针阀体质量不稳定问题,调查研究了针阀体的制造、使用和失效情况,根据针阀体的具体设计技术要求指标,研究了18CrNi8材料制成的船用燃烧重油针阀体渗碳、淬火、冷处理以及回火等工艺,对试验结果进行了讨论分析,得到如下的主要结果: 1.船用燃烧重油针阀体适合采用真空渗碳工艺,渗碳温度为920℃,脉冲数为8~10个脉冲,表面碳浓度为1.0％C,最大碳浓度为1.1%C,最低碳浓度为0.8%C。按此工艺渗碳,经淬火后的零件表面硬度可以达到730HV,硬度梯度较平缓,渗碳层深度符合技术要求。 2.针阀体渗碳后可采用高压气体淬火、真空油淬、多用炉油淬三种淬火方式,针阀体座面硬度均可以达到720HV以上。18CrNi8船用燃烧重油针阀体经845℃10bar高压氮气淬火的硬度梯度比采用835℃油淬的要略平缓一些。 3.采用真空油淬处理后中孔的变化趋势是涨大,涨大量为0.01mm-0.03mm之间。采用10bar高压气淬的零件中孔的变化趋势也是涨大,涨大量略小于真空油淬件,在0-0.025mm之间。真空油淬处理的18CrNi8针阀体外径的缩小量在0.05-0.08mm之间,高压氮气淬火的缩小量在0.05-0.06mm之间。上述淬火方式使针阀体长度均有缩短的趋势,淬火方式对座面跳动量变化值的影响不大。针阀体经高压气体淬火后的内径、外径的变形量小于油中淬火。 4.船用燃烧重油柴油机18CrNi8针阀体采用渗碳后直接淬火工艺,再经-80℃深冷后,残余奥氏体可以达到20%左右;采用二次加热淬火后再经-80℃~-120℃深冷处理,残余奥氏体含量可以降到10%以下。深冷处理的温度一般应控制在-120℃以内,时间在1~2个小时左右。 5.船用燃烧重油18CrNi8针阀体淬火后的回火温度在180-200℃左右,经此温度回火后其硬度及金相组织符合技术要求。经过回火处理后的稳定化温度设定为120~150℃左右,时间应在10小时以上。 6.船用燃烧重油的18CrNi8针阀体进过本文所研究的渗碳、淬火、回火和稳定化热处理工艺处理后,进行了台架试验和模拟柴油机工况试验,试验后针阀体的喷油状态正常,雾化效果良好,没有出现异常的情况。将按此工艺处理后的船用燃烧重油18CrNi8针阀体批量配成偶件,经用户装机使用,从用户处反馈的信息表明针阀体质量总体稳定,性能可靠,使用良好,达到了较高的水平。 |
| 作者： | 陈茂涛 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 张进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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