涨断连杆锻造热处理工艺应用实践

文／岳海军·南宫市精强连杆有限公司

众所周知，连杆是发动机的关键零部件，在发动机运行过程中，承受着较复杂的交变应力，因此，连杆除了要有较好的锻造性能、热处理稳定性、加工性能、疲劳性能外，还要有良好的机械性能、可涨断性等。随着发动机的工作条件越来越苛刻，对连杆的可装配性也有了更高的要求。如何满足以上要求，材料工作者做了大量的工作，逐渐将原来的平切连杆(材料为调质钢，如45#、40Cr、42CrMo等)升级为涨断连杆(材料为非调质钢，如C70S6、70MnVS4、36MnVS4、46MnVS5等)，涨断连杆工艺不但减少了生产工序、降低了生产成本、提高了生产效率和产品质量，连杆材料和结构的变化也给企业生产带来了很多便利。

当然，涨断连杆对锻造工艺、热处理工艺提出了很大的挑战和更高的要求。以46MnVS5材料为例，本文对涨断非调质钢的锻造工艺、热处理工艺、常见的缺陷(连杆涨断掉渣)进行介绍。

试验情况

某发动机连杆的毛坯重量为845克，连杆中心距为145.2mm。某钢厂46MnVS5材料的化学成份见表1。

连杆锻件的技术要求：硬度为290～350HB，抗拉强度Rm≥1000MPa，伸长率A≥8%，屈服强度ReL≥700MPa，断面收缩率Z≥20%，金相组织为珠光体＋铁素体，其中铁素体含量不超过35%，晶粒度高于5级，连杆涨断面符合要求。

46MnVS5材料已经在主机厂广泛应用，且效果良好，但在实际生产过程中，也会遇到很多问题，如连杆的硬度不合格，硬度不均匀、铁素体含量偏高、涨断效果不佳、涨断掉渣多等问题，给生产效率的提高和产品成本的降低带来不少的麻烦。为了解决这些问题，我公司按照锻造工艺原理和非调质钢(涨断材料)的特点，制定了试验方案，其中，锻造工艺为加热→辊锻→模锻→切边→控冷处理，加热规范如表2所示。……