喷油泵柱塞副和喷油嘴偶件的热处理技术

时间：2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：柱塞偶件和喷油嘴偶件均属精密偶件，要求尺寸配合精度高，因而尺寸稳定性要高。光亮淬火柱塞副和偶件在盐浴中加热淬火时容易出现脱碳和贫碳现象，淬火后清洗困难，可用保护气氛替代盐浴加热。通常GCr15钢制柱塞副硬度要达到62～65HRC，一般采用160℃回火，回火时间2～6h。

喷油泵柱塞副和喷油嘴偶件的热处理技术

1.服役条件和失效形式

喷油泵柱塞偶件由柱塞与柱塞套组成，喷油嘴偶件由针阀体与针阀组成。柱塞偶件和喷油嘴偶件均属精密偶件，要求尺寸配合精度高，因而尺寸稳定性要高。它们处于一定配合间隙下工作，通常由于磨损使间隙超差而失效。喷油嘴位于燃烧室顶部，因此还要求一定的耐蚀性和耐回火性。

2.材料及技术要求

柱塞副和喷油嘴常用的材料及技术要求见表18-157。

表18-157 喷油泵和喷油嘴偶件常用材料及技术要求

3.热处理工艺

（1）渗碳大功率柴油机和机车用柴油机的针阀体多采用低碳合金结构钢制造，并经渗碳淬火。通常采用低温820～830℃或中孔塞碳棒的860～880℃的气体渗碳法。也有少数采用真空渗碳或仍沿用固体渗碳方法。

（2）马氏体分级淬火马氏体分级淬火是减少零件畸变的有效措施。分级淬火温度对钢淬火后的残留奥氏体量影响很大，温度过高或过低，都会影响奥氏体陈化稳定程度。图18-32所示为马氏体分级淬火温度和时间对GCr15钢残留奥氏体量的影响。

图18-32 马氏体分级淬火温度和时对 GCr15钢残余奥氏体量的影响

1—850℃油淬，分级淬火保温5min 2—850℃油淬，分级淬火保温30min

马氏体分级淬火保温时间以零件内外温度均匀为止，按偶件大小不同，一般为2～5min。保温时间过长将引起残留奥氏体量增加。

（3）光亮淬火柱塞副和偶件在盐浴中加热淬火时容易出现脱碳和贫碳现象，淬火后清洗困难，可用保护气氛替代盐浴加热。采用氮基气氛加热时可以避免或减少表层黑色组织，所用氮气纯度为99.5%，并添加适量有机溶剂。GCr15钢采用氮基气氛淬火后的贫碳及异常组织可控制在0.02mm以内。高速钢和轴承钢也可采用真空加热淬火。

（4）回火回火温度主要根据偶件的硬度要求选择。在硬度达到技术要求的前提下，应尽可能选择较高的回火温度，以提高马氏体和残留奥氏体的稳定性。通常GCr15钢制柱塞副硬度要达到62～65HRC，一般采用160℃回火，回火时间2～6h。

（5）冷处理冷处理应在淬火后立即进行，在室温停留时间最好不超过30min。冷处理温度为-60～-70℃，时间为1～1.5h。

（6）稳定化处理精密偶件一般需2次稳定化处理。第一次在回火后进行，目的是进一步提高组织稳定性。第二次在精加工后进行，目的是减少加工应力，提高尺寸稳定性。稳定化处理温度的制定以不降低回火的硬度为原则，时间一般为4～6h。

（7）偶件热处理工艺实例各种偶件热处理工艺如图18-33～图18-41所示。

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