一种发动机粉末锻造连杆材料分析_包雪鹏.pdf

2009 4 236 20 技术纵横 轻型汽车技术 （）总 一种发动机粉末锻造连杆材料分析 包雪鹏 谭晓园 刘善德 乐 萍 （南京汽车集团有限公司汽车工程研究院） 摘 要 粉末锻造新工艺连杆由于其许多特点而在新开发的轿车发动机上获得了广泛应用。 本文结合一种轿车发动机粉末锻造连杆，分析了粉末锻造连杆材料的化学成分、密度、金 相组织、机械性能以及裂解面形貌，分析了化学成分、密度、金相组织对连杆的加工性能、 FC- 0205 机械性能特别是疲劳性能的影响，探讨了影响连杆疲劳性能的因素。结果表明， 系粉末冶金材料制轿车发动机粉末锻造连杆的疲劳性能与模锻连杆相当。 关键词：粉末锻造 连杆 密度 MnS 疲劳性能 成分类似于中碳合金结构钢；另一类是粉末冶金用 1 前 言 Cu MPIF 35 烧结含 钢，典型牌号为 标准（美国金属 连杆是汽车发动机中的关键零件，其质量直接 粉末工业联合会标准）中的FC- 0205 ，后者的应用 影响发动机的整体性能。发动机工作时，连杆的作用 更广泛。FC- 0205 的成分简单、范围较宽，实际制造 是将活塞上的气体作用力传递给曲轴，把活塞的往 粉末锻造连杆的FC- 0205 的成分则控制较严，一般 C0.50～0.60 ％ Cu2 ％ Mn S 复运动转变成曲轴的旋转运动，连杆受力复杂且苛 、 左右，添加一定量的 和 ， 刻，因此要求连杆有足够高的疲劳强度和结构刚度。 控制其它元素总量，控制氧含量。本文所分析的粉 1 FC- 0205 同时，汽车发动机的高功率、低燃油性、低振动和低 末锻造连杆的化学成分如表 所示，是 类 噪音等性能发展趋势要求减轻连杆质量，因为连杆 材料，各元素的作用分析如下： 的负荷与其自身质量成比例，连杆的轻量化对发动 1 wt. ％ 表 粉末锻造连杆化学成分 机具有特别重要的意义。近年来，粉末锻造新工艺制 C Mn S P Cu 造连杆通过改进设计降低重量而适应了轻量化的要 FC- 0205 0.3～0.6 - - - 1.5~3.9 求，并由于其许多特点而迅速在轿车发动机上获得 了应用，尤其在北美新开发的轿车发动机几乎全部 分析结果 0.57 0.35 0.13 0.02 1.83 采用这类连杆。基于技术和经济原因，粉末锻造连杆 [1]