内燃機関のバルブは、自動車のエンジン出力の重要な部分であり、特に排気バルブは、高温、腐食性の中長期の繰り返しの衝撃、および作業の作用下での排気ガスの洗浄にさらされているため、良好な組織化だけでなく、強度、高い耐熱性と熱安定性、優れた耐食性、耐食性、耐摩耗性、熱伝導性など、その作業条件は非常に厳しいものです。 バルブディスクの円錐面とバルブシートリングは繰り返し接触するため、耐摩耗性に優れている必要があり、カムとバルブロッドの端面が接触するため、表面には高い硬度が要求されます。 したがって、円錐面とロッド先端部の耐摩耗性を満たすためには、バルブの円錐面とロッド先端部を焼入れ焼き戻しして必要な高硬度を得る必要があります。 高周波熱処理は通常、マルテンサイト系耐熱鋼の焼入れ焼戻し後に行います。
本論文は,バルブディスクコーンとロッドの高周波焼入れ技術のみを分析し,製造工程における品質問題を指摘し,バルブの高周波焼入れ品質の向上を目指して改善策を提唱した。
バルブへの高周波熱処理の適用
1. 高周波熱処理の特徴
高周波熱処理は、生産性が高く、環境を汚染せず、自動化が容易で、省エネルギーの高度な熱処理技術です。 この技術は、当初から急速に発展しています。 高周波熱処理技術の最大のユーザーは自動車部品分野です。
誘導熱処理技術には、高品質、高効率、省エネ、環境保護などの多くの利点があり、現代の自動車生産のニーズを満たし、技術レベルを急速に向上させます。高周波誘導加熱装置、それらは広く使用されていますバルブ、ロッド、コネクティングロッド、クランクシャフト、カムシャフト、ギア、ユニバーサルジョイント、ベルハウジング、ハーフシャフトなどの自動車部品の分野で、連続焼入れ用のバルブロッドエンド、焼入れ用または自動用ショックコーン連続運転は、国内外で最も成功した技術のバルブ誘導熱処理になり、バルブメーカーの支持を得て、100以上の国内バルブメーカーが5つ以上の高周波機器を持っています。 Jinan Ward Auto Parts Co., Ltd. は 30 セット以上の高周波焼入れ装置 (または連続生産ライン) を持ち、年間の高周波焼入れバルブの生産量は 20 万を超え、最大の生産量と生産量を持つメーカーの XNUMX つになっています。中国のバルブメーカーの中で最大の輸出量。
2. 内燃機関バルブの高周波焼入れの基本要件
高周波焼入れ熱処理用のバルブ（焼き戻し処理後）の目的は、ロッド端面（またはコーン）、耐摩耗性、内燃機関の吸気および排気ドアの技術的条件「（GB / T23337-2009）および自動車エンジンバルブ技術の条件 (QC/T469-2002) では、表面焼入れ後のロッドエンド硬度は 48 HRC である必要がある、またはロッドエンド大臣が > 4 mm の場合、硬化層の深さは 2 mm 以上でなければならないことが指摘されています。 ) または硬化層の深さは 0.6 mm 以上にする必要があります。 表面焼入れ後のディスクコーンの硬化層は1.5mm以上で、その硬度値は図面の要件に適合するものとします。 ロッドエンドと電磁誘導で焼入れされたコーンの結晶粒度は、グレード 8 よりも小さくする必要があります。バルブコーンとロッドの高周波焼入れが規格で要求されており、バルブを改善するために不可欠な熱処理手段であることがわかります。表面硬度。
バルブ誘導熱処理の技術要件、形状、誘導コイルの選定
1.技術要件
バルブの高周波焼入れの技術要件には、表面（または端面）の硬さ、硬化層（焼入れ）の深さまたは長さ、金属組織、歪み、外観などがあります。
(1) テーパー焼入れは、バルブテーパー（バルブポート）をバルブベースに繰り返し嵌め込む必要があり、その表面は高硬度で耐摩耗性に優れている必要があります。 高周波焼入れは、その要件を満たすことができます。 テーパー焼入れのテーパー硬度は45〜58HRCで、硬化層の深さは通常1.5mm以上で、粒径は8等級以上で、特定のバルブテーパーの焼入れ技術要件が必要です。
（2）バルブステムの焼入れの技術的要件のロッドエンド焼入れ要件50〜60 HRC硬度、硬化層の深さ2 mm以上、マグニチュード8の細粒度など、プロセスが必要とする硬化のロッド、衝撃硬化、ロッドエンド焼入れのコピー、図 2、図 3、一部のバルブステム硬化の図 4、プロファイルバーの影響、およびロッドエンド焼入れの技術要件。
2. 誘導コイルの形状と選定
(1) テーパークエンチングインダクター テーパークエンチング専用のインダクターを採用。 一般に、バルブで使用されるテーパクエンチングインダクタには、連続インダクタとシングルコイルインダクタの XNUMX 種類があり、その形状はバルブディスクの円錐表面に従って決定されます。
誘導コイルの選択のコーンクエンチング原理、バルブコーン間のギャップに沿った内部の誘導コイルは1.5〜3 mmであり、バルブプレートは加熱の過程で回転し、電流、電圧、周波数、加熱温度などの特定のパラメーター加熱時間はプロセステストによって設定され、硬化の硬度と深さは認定された要件を満たす必要があります。通常、8〜160℃の低温焼戻しと高温で焼入れした後、コーンバルブの200級レベルで粒度は良好です焼戻し処理により、組織を安定させ、内部応力と脆さを軽減します。
(2) ロッド先端焼入れインダクタ バルブのロッド先端焼入れには、特殊なインダクタを使用しています。 この設計は、さまざまな技術的要件を考慮しており、ロッドのさまざまな硬度と焼入れ長さの要件を満たすために、プロセスパラメーターもまったく異なります。 インパクトとコピー消光インダクタ。 ロッドエンド連続焼入れおよび連続焼入れ焼戻しインダクタは、高い生産効率で広く使用されています。
バルブ高周波熱処理の品質管理
1.プロセス品質管理
高周波焼入れ後のバルブの品質に関する技術的要件を満たすために、コーン表面とロッドエンドの高周波焼入れによってバルブを加熱および冷却する必要があります。 インダクタとスプリンクラーの構造、形状、およびサイズは、使用要件を満たす必要があります。 プロセス テストの結果に従って、最適なプロセス パラメータなどを決定し、次の要件に従います。
(1) 電圧、電流、加熱温度、加熱時間、送り速度等を求める。
(2) 温度、圧力、流量、中域の濃度、および冷却時間。
(3) インダクタの外観と冷却スプレー構造が要件を満たしています。
2. 品質検査方法
現在、バルブロッドとコーン表面の硬度、長さまたは深さ、粒度、およびその他の検査方法は、次の要件を採用する必要があります。
(1) ロックウェル/寸法硬度検査および焼入れ長さは、コーンまたはロッドの外側の円で実施する必要があります。
(2) ビッカース硬度（平面）検査が必要なものは、カットコーンまたはロッド平面で研磨した後、必要に応じて硬度と長さをチェックする必要があります。
(3) 粒度検査は、必要に応じて研磨、腐食後に実施すること。
バルブ誘導熱処理の最新動向と展開
1. 最新の開発
(1) バルブをヘッドとロッドで摩擦圧接した後、急速焼鈍処理を施して線材加工が可能です。 連続インデューサ内でバルブを加熱し、溶接後のバルブ集中焼鈍という煩雑な工程を省き、省エネと消費削減を実現します。 国際的なバルブ メーカーは、一部のバルブ生産ラインにこの技術を適用し始めました。
（2）ヘッドロッド溶接バルブのネックのアライメントフロントの加熱に使用されます。特に、ディスクを冷間でまっすぐにしたり、ハンマーで叩いたりすることが許可されていないバルブに使用されます（手動ハンマー、ディスクを落としやすい）または隠れた危険がある場合）、ディーゼルエンジンの早期バルブ故障の発生を排除できます。
（3）現在、オーステナイト系耐熱鋼棒は、高温固溶体処理による熱間圧延材料で作られたバルブ製造の原材料です。 バルブの性能を確保するために、固溶体処理は主に電気炉、ガス炉、塩浴炉などで使用されます。誘導加熱固溶体処理は、従来の固溶体処理の目的を達成できます。 スーパーオーディオ電源を採用し、キュリー点以下の温度でも良好な電気効率を実現。 固溶体処理温度が1100～1150℃の場合、鉄鋼350トンあたりの電力消費量は400～65kW・hで、加熱システムの電力効率は約XNUMX%に達する。
2. 開発動向
(1) 労働集約度を減らし、生産効率を向上させるための自動化を開発します。
バルブは円錐面とロッドエンドの焼入れ処理に自動給餌と給餌を採用。 異常または故障が発生すると、装置は自動的にアラームを発します。これにより、オペレーターに頼って退屈な繰り返し作業を行うという問題が根本的に解決され、製品の品質が安定し、生産効率が明らかに向上します。
(2) インテリジェントな方向に向かって開発し、予防と制御を実行し、アラーム、高温製品と低温製品の分離、およびその他の機能を実現します。
(3) 工程要求に応じてプログラムを入力後、コンピュータで制御します。 操作画面のインターフェースは明確で、画面に触れることであらゆる種類のアクション指示を完了することができ、人的要因の影響を減らし、製品品質の安定性と一貫性を確保するために、担当者が検査を行うことができます。
(4) 電源の実行状態とパラメーター (電圧、電流、電力、周波数、温度など) をリアルタイムで監視し、真にリアルタイムのオンライン監視を実現します。
(5) 一部の企業や研究機関では、コンピュータシミュレーションによる高周波熱処理が実施されています。 このように、新技術の仮想試作は、退屈で時間のかかる現場プロセス調整に取って代わります。
