汽车曲轴的材料

曲轴主要有两种材料类型：

一种是钢制曲轴，一种是球墨铸铁曲轴，另一种是新型铝合金复合材料。

钢制曲轴主要是钢的材料决定了曲轴的主要质量，另外就是加工工艺和加工精度，钢制曲轴一般都使用圆角滚压工艺。曲轴行业精度是肉眼看不出来的。

球墨铸铁曲轴除使用圆角滚压工艺外，还要进行氮化处理，氮化处理过的曲轴颜色发乌。一般人员买曲轴建议买发动机厂家原装的，基本可以确保质量。挑选时只要注意在曲径部分不要有沙眼、拉痕等就可以了，一般都不会出问题。

新型铝合金复合材料，90年代以来国外广泛采用高强度铝合金来代替传统材料,以实现轻量化。据报道,Honda、Nissan、BMW和奥迪等公司都生产了全铝发动机,其曲轴采用了压力铸造纤维和颗粒增强铝合金复合材料。纤维增强和颗粒增强复合材料技术在工业化大生产中的应用未见报道,主要是复合材料生产工艺复杂,目前仅停留在实验室单件小批量生产

曲轴变形的形式有曲轴主轴线的弯曲和扭曲变形。检测方法是测量中间轴颈对两端轴颈的颈向圆跳动。将曲轴的两端的轴颈用v形铁块支撑在平台上，把百分表的触针垂低在中间的轴颈上。转动曲轴，记下百分表的小读数，再旋转曲轴度，记下百分表的读数，百分表大读数与小读数之差即为径向圆跳动。曲轴的径向圆跳动不得大于0.15mm。当侧得径向圆的跳动误差小于0.15mm时，可结合光磨加以修正，大于0.15mm，则应在曲轴修磨前进行校正。

材料选择的原则首先是要能满足使用性能,然后再考虑成本、轻量化、环保等一系列要求。在以上所列举的材料中,钢的力学性能优,球铁的其次,铝合金复合材料在后。但是并非所有的情况下都选择性能优的钢,而应该从各方面综合考虑,我们平常所讲的性能价格比就是从这个意义上提出来的。对于功率要求较高的曲轴,一般的球铁不能满足要求,多选用性能优良的锻钢。奥氏体等温淬火工艺的出现极大地提高了球铁的力学性能,使其接近于锻钢,再加上其低成本和优良的工艺特性,在满足力学性能的前提下,一部分锻钢曲轴逐渐被ADI替代。但是,ADI需要严格控制等温淬火热处理工艺参数,对生产厂家提出了较高的技术和管理等方面的要求,导致其生产还不普及。另外,在锻钢中又以微合金非调质钢取代调质碳钢和调质合金钢来降低成本。对于中低功率的曲轴,由于球铁优良的性能、低成本和工艺的日臻完善,已几乎完全取代了锻钢。而在球铁中,又趋向于以铸态球铁取代热处理球铁。同时,高强度铝合金复合材料的出现,已可部分替代球铁曲轴。但是目前工艺尚不成熟,还不能满足大规模工业化生产的要求。

在曲轴的选材上,以上几种材料按其特点各有应用范围和发展前景。锻钢的力学性能优球铁的适用范围广、成本低;铝合金是未来的方向,比较具有发展潜力。其中铸态QT740-3在轻型车、轿车曲轴市场中,适用范围广,性能价格比优,比较具有竞争力。