連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的“心臟”部件，其精度和性能直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的整體質(zhì)量。功率輸出、油耗、噪音分貝、穩(wěn)定性、壽命等技術(shù)指標(biāo)都與連桿質(zhì)量有關(guān)。連桿質(zhì)量的80%取決于連桿的鍛造質(zhì)量。以C70S6膨脹連桿為例，對影響連桿鍛造質(zhì)量的因素進(jìn)行了簡單分析。

連桿材料的影響

連桿鍛造后的顯微組織由材料的化學(xué)成分和鍛造工藝決定，材料各元素的化學(xué)成分含量是保證鍛造后金相組織和力學(xué)性能的先天條件。如果進(jìn)廠時(shí)沒有嚴(yán)格控制材料，導(dǎo)致一些關(guān)鍵微量元素超標(biāo)或不足，那以后完全不可能只改變鍛造工藝。因此，控制原料的化學(xué)成分含量非常重要。鍛造廠在采購材料時(shí)，必須與鋼廠簽訂嚴(yán)格的技術(shù)協(xié)議，使其控制在規(guī)定范圍內(nèi)，為鍛造連桿質(zhì)量達(dá)到總體標(biāo)準(zhǔn)奠定可靠基礎(chǔ)，否則無法實(shí)現(xiàn)。C70S6材料的化學(xué)成分含量見表1。

此外，鋼的宏觀組織、非金屬夾雜物、帶狀組織、晶粒度、熱鐓試驗(yàn)、脫碳層、表面質(zhì)量、力學(xué)性能等指標(biāo)也應(yīng)在合同規(guī)定的指標(biāo)范圍內(nèi)，否則不具備鍛造連桿的先天條件。

鍛造工藝的影響

為了滿足連桿的強(qiáng)度要求，保持良好的塑性、韌性和力學(xué)性能，鍛造工藝主要應(yīng)控制以下四個(gè)方面。

(1)鍛造加熱溫度。

提高鍛造加熱溫度可以使V、Nb、Ti的碳氮化合物逐漸溶解到奧氏，中，冷卻過程中大量溶解的微合金碳氮化合物析出，可以提高鋼的強(qiáng)度和硬度;另一方面，溫度的升高也會(huì)帶來一些負(fù)面影響，如奧氏晶粒長大，顯微組織粗化，韌性降低。

終鍛溫度。

適當(dāng)控制較低的終鍛溫度可以增加晶粒破碎，有效產(chǎn)生變形，誘導(dǎo)彌散顆粒析出，降低再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力，細(xì)化晶粒，有利于提高鋼的韌性。

(3)變形量和變形率。

當(dāng)變形量和變形速率較大時(shí)，奧氏體的晶粒破碎，奧氏體的粗晶粒再結(jié)晶為細(xì)晶粒。隨著晶界的增加，有大量的形核點(diǎn)，形成大量細(xì)小的先共析鐵素體相變結(jié)構(gòu)，均勻分布在鋼結(jié)構(gòu)中，非常有利于鋼韌性的提高。

(4)鍛造后的冷卻速度。

鍛造后的冷卻速度對材料的性能有很大的影響。由于冷卻過程中相變復(fù)雜，自然冷卻不能有效控制非調(diào)質(zhì)鋼的質(zhì)量，所以鍛造后冷卻設(shè)置不受季節(jié)影響的冷卻裝置。事實(shí)上，800至500之間的冷卻控制對鋼的強(qiáng)度和韌性有影響，而在該溫度范圍之外的冷卻不能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。因此，冷卻速度的優(yōu)化控制直接影響鋼的組織和性能，必須制定科學(xué)合理的鍛造工藝并嚴(yán)格實(shí)施，才能達(dá)到預(yù)期的效果。