對(duì)于排量為125mL的摩托車來(lái)說(shuō)，連桿是其發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上重要的部件，其材料為20CrMo鋼。經(jīng)過(guò)滲碳、淬火、高溫回火、低溫回火等熱處理工藝，能滿足大端內(nèi)孔的耐磨性和小端及桿部韌性的使用性能要求。

  1.技術(shù)要求。

  保證這兩方面性能的具體技術(shù)要求如下：

  (1)硬度。

  大端面和內(nèi)孔面為60 ~ 65 HRC桿和小端的要求基本一致，桿的表面和中心為25 ~ 45hrc。

  (2)滲碳層深度。

  大端面和內(nèi)孔表面需要滲碳淬火。成品滲碳層要求為0.6 ~ 0.9 mm，淬火后硬度為60 ~ 65 HRC。桿和小端不需要滲碳淬火，硬度為25 ~ 45hrc。

  (3)金相組織水平。

  大端、桿部、小端滲碳層等級(jí)為1 ~ 4級(jí)(按GB/T13298-91《金屬纖維結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn))。

  (4)碳化物等級(jí)。

  網(wǎng)絡(luò)碳化物小于2級(jí)(根據(jù)GB1298-2008)。

  為了滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求，一般采用兩種熱處理工藝。一種工藝是鍍銅后滲碳淬火;另一種工藝是直接滲碳淬火，不鍍銅。在鍍銅的明確要求下，鍍銅可以更好地滿足所有要求，以防止?jié)B碳和淬火區(qū)不泄漏。直接滲碳淬火法雖然在連桿非淬火區(qū)域有一定厚度的滲碳層，但由于采用了合適的熱處理工藝，如連桿退火、高溫回火等，且連桿相對(duì)較厚，其力學(xué)性能與鍍銅法相差不大，可以滿足使用要求。

  這種直接滲碳淬火而不鍍銅的方法被許多曲軸連桿制造商用于生產(chǎn)這種連桿。在加工工藝方面，鍍銅法是將鍍銅后的大端孔及其端面上的鍍銅層去除，然后滲碳淬火。與鍍銅方法相比，鍍銅方法成本高、成本高、復(fù)雜、周期長(zhǎng)，而且鍍銅過(guò)程對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。在現(xiàn)實(shí)中環(huán)保需求日益增加的情況下，一直提倡不鍍銅的滲碳淬火工藝。

  2.連桿熱處理工藝。

  熱處理工藝路線：滲碳淬火(UNIC se自動(dòng)化生產(chǎn)線加熱爐)高溫回火(UNIC se自動(dòng)化生產(chǎn)線回火爐)大端淬火(鹽浴爐)低溫回火(一般回火爐)。

  (1)滲碳淬火前的準(zhǔn)備。

  工件應(yīng)清理干凈并垂直懸掛，連桿即使在間隙中也不應(yīng)被擠壓，而是應(yīng)安裝以防止?jié)B漏。

  (2)滲碳淬火。

  當(dāng)爐溫升至920時(shí)，通入甲醇(甲醇流量為2500mL/h)，將連桿放入爐中通風(fēng)10 ~ 20 min，再通入丙烷(丙烷流量為4L/min，可根據(jù)爐內(nèi)碳濃度調(diào)整)滲碳(強(qiáng)滲：溫度為920，碳濃度為1.0%，時(shí)間為300 ~ 340min;擴(kuò)散：溫度920，碳濃度0.7%，擴(kuò)散時(shí)間30分鐘)冷卻(冷卻至830后，保溫30分鐘，碳濃度0.7%) 前室油冷(油冷10分鐘，冷卻介質(zhì)為N32全損系統(tǒng)油)。

  (3)高溫回火。

  將連桿放入回火爐中，升溫至600，保溫120分鐘，然后出爐冷卻。

  (4)大端淬火。

  將連桿大端浸入鹽浴爐的溶液中(用熱電偶測(cè)量溶液的溫度，并保持在820 ~ 830范圍內(nèi))，左右搖動(dòng)，加熱約5min用油冷卻(放入混合油中左右搖動(dòng)，向油池中通入氣體，保證油溫均勻。混合油為20#機(jī)油和柴油，比例為2: 1) 油冷。

  (5)低溫回火。

  當(dāng)回火爐溫度升至170時(shí)，將連桿I

  表面硬度的工藝要求為25 ~ 45hrc，測(cè)量值為35HRC、38HRC、40HRC。心硬度技術(shù)要求為25 ~ 45 HRC，測(cè)量值為28HRC、29HRC、27.5HRC，芯部金相組織要求為1 ~ 4級(jí)回火索氏體，實(shí)際為1.5級(jí)回火索氏體(注：棒表面滲碳層厚度為0.8mm)。

  從上述熱處理工藝路線的實(shí)施和滲碳淬火質(zhì)量檢驗(yàn)可以看出，排量為125mL的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連桿滲碳淬火質(zhì)量完全能夠滿足使用性能的技術(shù)要求。晉城摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)期匹配該型曲軸連桿總成的過(guò)程中，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)因該工藝而導(dǎo)致的滲碳淬火問(wèn)題。