專利名稱：柴油機的高壓油管的制作方法
技術領域：
本發明涉及內燃式柴油機(包括共軌、共軌的供油管、噴油管)的高壓油管。
背景技術：
柴油機高壓油管中公知作為噴油管的是一些這樣的管，即，如圖1所示，在該管中，截頭錐體形狀的連接頭12具有一個在厚壁鋼管11一端外周面上形成的直線形座面13；或者如圖2所示，連接頭22具有一個在厚壁鋼管21一端外周面上形成的弧形座面23。這種連接頭是由翹曲加工形成的，該翹曲加工是通過沖壓構件從外部沿著軸向擠壓而完成的(參見JP-A-2002-295336)。
一般來說，抗拉強度等級在340N/mm2到410N/mm2之間的鋼管(如JISG3455標準所述的STS370、410鋼管)，可以用于這種柴油機的高壓油管。隨著凈化技術的不斷發展，要求遵守柴油機的廢氣排放規定，已經采用了一種通過高壓霧化噴油的方式來凈化廢氣的方法，其中給噴油管加載等于或大于常規的1200巴的內壓，并使其滿足高內壓疲勞強度的要求，因此發展趨勢是使用抗拉強度等級為490N/mm2到600N/mm2的高抗拉強度管。
抗拉強度這么高的鋼管，在用坯料通過熱加工進行制管以及在將大直徑的管拉制(管拉長)到所需的尺寸時，在某些情況下，會在其內表面產生深度為100μm數量級的細微裂紋(缺陷)。這種細微裂紋的產生是由于管內外材料變形的差異引起的，而這種差異是在鋼管通過模具減小外徑以及用芯棒從內部軋制進行管的拉伸加工時產生的。即，這種現象對于厚壁鋼管更為明顯。此外，用芯棒軋制時產生的內部皺紋，由于材料的韌性較小，最終導致形成裂紋。特別是當100μm數量級的裂紋在鋼管的內表面出現時，如果1200至1600巴的高內壓不斷重復作用于鋼管中，就會在裂紋處產生應力集中，那么便會導致疲勞斷裂。
作為一種防范措施，有一種消除那些在鋼管內周表面上所產生的裂紋的常規方法，該方法采用特殊的切割技術，確定一個導致內壓力疲勞斷裂的起始點。盡管這種特殊的切割技術可用于消除內周表面的缺陷，這些確定了導致內壓力疲勞斷裂和內壓力疲勞強度增大的起始點，但是限于材料本身的強度，它不可能承受1800巴數量級或者更大的壓力。在另一方面，由于振動疲勞強度幾乎沒有增大，因此對振動疲勞斷裂不產生影響，這樣外表面成了提前破壞的起始點。
另一方面，還有一種方法(擠壓硬化內表面的壓力容器制造方法)(autofrettage method)是利用管子內部的壓力在管子內表面上生成壓縮的殘余應力。利用這種方法，殘余應力的分布因隨后發生的塑性變形而改變并最后消失。此外，在內表面形成壓縮殘余應力的情況下，該內表面一定要對工件的硬化敏感，但是常規的材料的加工硬化使內表面的疲勞強度不足。隨著因管子外表面成為主要的起始點而使振動疲勞提前，但該外表面的強度絕對沒有增大，所以振動疲勞性能絲毫沒有得到提高。
此外，柴油機的高壓油管中公知為共軌的是按照以下所述方式布置的，例如，如圖3所示，主共軌31上有與主共軌31一體成型的凸起部33，支流管32的連接頭32-2確定的一個推力座面32-3與主共軌31一側的壓力接收面31-3相互抵靠并嚙合，并且這種結合是靠擰緊蓋形螺母36實現的，而蓋形螺母36擰到凸起部33c的外周表面的螺紋部分33-2上。如圖4所示，主共軌31一側的周壁上設有一個支流孔31-2，并與具有一個圓形截面的流體通道31-1相連通，該支流孔31-2構成了向外敞開的壓力接收面31-3，一個環形結合件33用于環繞該壓力接收面附近的主共軌31的外圓周面，作為支流連接體的支流管32一側上的連接頭32-2形成一個推力座面32-3，通過翹曲成形使其直徑增大，以形成例如一圓錐形形狀，使之與一端相互抵靠并嚙合，并且該結合是由螺紋壁33-1的螺紋連接產生的推壓，在連接頭32-2的頸部下方實現的，該螺紋壁33-1設置在所述結合件上，以便該主共軌31沿徑向伸出，并朝外伸出，一前述的螺母34通過一襯套35組裝到該支管32上。如圖5和圖6所示，分別用圓柱形的套筒接頭33a、33b代替環形結合件33，它們分別通過螺紋連接、焊接或其它類似的方法，以沿主共軌31的徑向向外伸出的方式連接到主共軌31的外周壁上，由支流管32一側上的連接頭32-2確定的一個推力座面32-3與主共軌31一側上形成一個壓力接收面31-3互相抵靠并嚙合。擰到套筒接頭33a、33b上的螺母34擰緊形成連接。塊狀共軌類型的共軌(未示出)也被通稱為共軌(見JP-A-2002-310034)。
但是，以上所描述的所有現有共軌都存在這樣的可能性，即，在支流孔31-2的下端的內周緣P處，由主共軌31內的內壓，和由像支流管32這樣的的支流連接體的連接頭32-2受推壓而施加到壓力接收面31-3上的軸向力將產生很大的應力。這樣裂紋很有可能在內周緣P處產生，而成為燃料泄漏的起始點。此外，主共軌的內表面也可能產生裂紋，這是由于主共軌包括一個厚壁的圓柱形體，但是由于其內徑尺寸較大，因此其內表面上會沿圓周方向產生很大的拉應力。
發明內容
構思出本發明是為了解決以上現有技術中的所述問題，并且其目的是提供一種柴油機的高壓油管，該油管具有良好的抗內壓疲勞特性、抗振動疲勞特性、抗氣穴腐蝕特性，還具有良好的座面抗裂紋性能、彎曲成形穩定性以及能夠減小厚度和減輕重量。
本發明的柴油機高壓油管的一個特征是，它是由低合金轉化產生的塑性強度鋼組成的，這種鋼含有5-40wt％的殘余奧氏體。并且流體通道的內表面是通過塑性加工而成的，內表面上的裂紋深度在20μm或者更小。
本發明中，需要把低合金轉化產生的塑性強度鋼中的殘余奧氏體含量限定在5-40wt％的范圍內，其原因是在殘余奧氏體含量低于5％時，當受到較大應力的作用時，由殘余奧氏體向馬氏體的轉化量很少，這樣就不能使其強度得到充分的提高；而在殘余奧氏體含量高于40％時，也很難保證所需要的強度。
流體通道內表面上的裂紋深度在20μm或者更小的原因是鋼中非金屬夾雜物的大小一般都大于20μm。
對流體通道的內表面進行塑性加工的原因是通過促使馬氏體的轉化，抗拉強度得到提高，進而提高抗內壓疲勞強度。
本發明的柴油機高壓油管具有高的塑性變形性能，并且由低合金轉化產生的塑性強度鋼制成，這使得馬氏體結構具有可塑性加工的性能，且強度和硬度都較高，所以整個油管都有高的強度和硬度，良好的抗內壓疲勞特性、抗振動疲勞特性、抗氣穴腐蝕特性，良好的座面抗裂紋性能、彎曲成形穩定性以及能夠減小厚度和減輕重量。
同時，油管在加工過程中具有優良的可加工性能，并且具有一個光滑(無裂紋)的內表面。另外，管子拉制時的變形量增大，其結果是使管子拉制的次數減少，因此同樣的變形量可以用小的拉管機和小的模具進行操作。
圖1是一個表示本發明的高壓油管的示例的基礎部分的橫剖面圖；圖2是一個表示本發明的高壓油管的另一個示例的基礎部分的橫剖面圖；圖3是一個表示與本發明的共軌一體形成的凸起部的示例的垂直剖面的主視圖；圖4是一個基礎部分的垂直剖面的側視圖，示出了使用一環形結合件的共軌的示例；圖5是一個垂直剖面的側視圖，表示一個共軌的示例，該共軌構成為這樣，一圓柱形套筒接頭依靠凹凸配合和螺紋連接方式連接到主共軌上；及圖6是一個垂直剖面的側視圖，表示一個共軌的示例，該共軌構成為這樣，一圓柱形套筒接頭通過焊接連接到主共軌上。
具體實施例方式
本發明中的低合金轉化產生的塑性強度鋼近幾年一直在發展，主要目的是減輕汽車車輪模壓部件的重量，這種塑性強度鋼包含鐵素體(αf)+貝氏體(αb)+γR復合結構鋼(TRIP型雙相鋼、TDP鋼)，以及貝氏體鐵素體(αbf)+γR鋼(TRIP型貝氏體鋼、TB鋼)，通過應變促使殘余奧氏體(γR)的轉化(TRIP)，其模壓加工性能得到了顯著的提高。
這里的轉化所致的塑性的意思是，當處于從科學上講不穩定狀態的奧氏體(γ)層轉化為馬氏體時，由于外加的動能導致較大的拉伸。
這就是說，TRIP鋼是指這樣的鋼，即，在該鋼中，帶有在α層的晶界處混和在一起的殘余奧氏體和貝氏體的金屬結構，是通過將某些受限制的塑性鋼進行特定的熱處理得到的。具有這樣金屬結構的TRIP鋼，其特點是有好的塑性加工性能，強度高，硬度高，其原因是借助于加工處理它已轉化成奧氏體結構。
由于本發明的高壓油管是由殘余奧氏體含量為5-40wt％并具有所述特性的低合金轉化產生的塑性強度鋼制成的，它在加工過程中有優良的可加工性能，并制成油管，該油管的流體通道內表面的裂紋深度在20μm或以下。此外，管子拉制時的變形量增大，其結果是使管子拉制的次數減少，并且變形量可以用小的拉管機和小的模具得到實現。
另外，由于因加工產生的馬氏體的析出，奧氏體(γ)結構在硬度和抗拉強度上都有所增強，所以它具有良好的抗內壓疲勞特性、抗氣穴腐蝕特性、座面抗裂紋性能以及彎曲成形穩定性能。
再者，低合金轉化產生的塑性強度鋼具有這樣的特性，即一個局部變形部分的奧氏體轉變成硬的馬氏體，從而使這一部分的強度增加(即TRIP現象)。因此，與傳統的JISG3455標準的STS370、410鋼制成的高壓管相比，用這種低合金轉化產生的塑性強度鋼制成的高壓油管具有更長的工作壽命，因為遭受疲勞的部分的強度得到了強化，當振動疲勞和內壓疲勞提前時，會阻止破壞的發生。
作為制造本發明的高壓油管的方法，它可以用(A)用殘余奧氏體含量為5-40wt％的低合金轉化產生的塑性強度鋼制成的母管，重復進行管拉伸和熱處理，進行使殘余奧氏體析出的處理，以便對管子進行最后一次拉伸加工，從而按產品尺寸對結合部位進行成型和彎曲加工，而不需進行完全退火；(B)用低合金轉化產生的塑性強度鋼制成的母管，重復進行管拉伸和熱處理，當管子經過最后一次管拉伸加工而達到產品尺寸時，進行一次使殘余奧氏體析出的熱處理，并進一步進行結合部位的成型和彎曲加工，從而使制造出的管體的內表面層可在塑性加工下進行加工；及(C)利用內表面裂紋消除工藝(使其內表面裂紋深度降到20μm或更小)和管拉伸工藝，使這種含有轉化產生的塑性強度鋼的成分的鋼管達到所需要的尺寸，將鋼管加熱到950℃使其僅包含單一的奧氏體層，對該管進行淬火，使之處于350℃到500℃之間進行奧氏體回火處理，冷卻后對其內表面進行光滑處理，然后進行結合部位的成型和彎曲。
另外，還有一種利用管子內部的壓力作用在其內周表面使其塑性變形的方法(擠壓硬化內表面的壓力容器制造方法)，適合用作本發明的一種塑性加工方法。這是因為在擠壓硬化內表面的壓力容器制造方法中，由擠壓硬化內表面的壓力容器制造方法而產生的殘余應力對于內壓疲勞的增強是有益的。也就是說，這種類型的鋼比不含殘余奧氏體的鋼具有更高的加工硬化。因此，由于擠壓硬化內表面的壓力容器制造方法引起的硬度的增加也使內壓疲勞強度大大增加。
以下是本發明實施例的描述。此外，實施例1-6、和對比的實例1-6對應于圖1、圖2所示的高壓油管的情況；實施例7、8對應于圖3所示的與共軌制成一體的凸起部的情況；實施例9對應于由鋼制成的共軌的情況，如圖4-6所示。
實施例1一根由含有表1所述成分的A鋼制成的無縫鋼管(母管)，其外徑為34mm，壁厚為4.5mm，內徑為25mm。對該鋼管重復進行預定的管拉伸和退火處理，在950℃時保持12分鐘進行奧氏體化，然后在450℃保持5分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為5％)，接著進行最后的管拉伸加工，從而形成TB鋼管，該TB管產品的外徑為8mm，壁厚為2mm，內徑為4mm，并且按產品的尺寸對一個接合部位進行成型、彎曲，而不需進行退火處理。
實施例2一根由含有表1所述成分的A鋼制成的無縫鋼管(母管)，其外徑為34mm，壁厚為4.5mm，內徑為25mm。對該鋼管重復進行預定的管拉伸和退火處理，然后進行最后的管拉伸加工，從而形成TB鋼管。該TB管產品的外徑為8mm，壁厚為2mm，內徑為4mm。把獲得的這個TB鋼管在950℃時保持12分鐘進行奧氏體化，然后在425℃保持5分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為11.2％)，然后按產品的尺寸，使接合部位成型、彎曲，并由擠壓硬化內表面的壓力容器制造方法(用一個內部壓力，使從內表面到壁厚50％的區域產生屈服)進行處理。
實施例3一根由含有表1所述成分的A鋼制成的無縫鋼管(母管)，其外徑為34mm，壁厚為4.5mm，內徑為25mm。對該鋼管重復進行預定的管拉伸和退火處理，然后進行最后的管拉伸加工，從而形成TB鋼管。該TB管產品的外徑為8mm，壁厚為2mm，內徑為4mm。把獲得的這個TB鋼管在780℃時保持12分鐘進行奧氏體化，然后在400℃保持10分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為13.7％)，冷卻后進行防銹處理，最后按產品尺寸使接合部位成型并進行彎曲，使其成為一個產品。
實施例4一根由含有表1所述成分的B鋼制成的無縫鋼管(母管)，其外徑為34mm，壁厚為4.5mm，內徑為25mm。先由切削對該管內表面進行消除裂紋的處理，使流體通道內表面的裂紋深度不超過20μm，對其重復進行預定的管拉伸和退火處理，然后進行最后的管拉伸加工，從而形成TB鋼管。該TB管產品的外徑為8mm，壁厚為2mm，內徑為4mm。把獲得的這個TB鋼管在950℃時保持12分鐘進行奧氏體化，然后在450℃保持5分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為22.0％)，冷卻后對其內表面進行凈化處理和防銹處理，然后按該產品的尺寸，使接合部位成型、彎曲，并由擠壓硬化內表面的壓力容器制造方法(用一個內部壓力，使從內表面到壁厚50％的區域產生屈服)進行處理。
實施例5一根由含有表1所述成分的B鋼制成的無縫鋼管(母管)，其外徑為34mm，壁厚為4.5mm，內徑為25mm。先由切削對該管內表面進行消除裂紋的處理，使流體通道內表面的裂紋深度不超過20μm，對其重復進行預定的管拉伸和退火處理，然后進行最后的管拉伸加工，從而形成TB鋼管。該TB管產品的外徑為8mm，壁厚為2mm，內徑為4mm。把獲得的這個TB鋼管在950℃時保持12分鐘進行奧氏體化，然后在425℃保持5分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為34.4％)，冷卻后對其內表面進行凈化處理和防銹處理，然后按產品的尺寸使接合部位成型、彎曲，并由擠壓硬化內表面的壓力容器制造方法(用一個內部壓力，使從內表面到壁厚50％的區域產生屈服)進行處理。
實施例6一根由含有表1所述成分的B鋼制成的無縫鋼管(母管)，其外徑為34mm，壁厚為4.5mm，內徑為25mm。先切削對該管的內表面進行消除裂紋的處理，使流體通道內表面的裂紋深度不超過20μm，對其重復進行預定的管拉伸和退火處理，然后進行最后的管拉伸加工，從而形成TB鋼管。該TB管產品的外徑為8mm，壁厚為2mm，內徑為4mm。把獲得的這個TB鋼管在780℃時保持12分鐘進行奧氏體化，然后在400℃保持10分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為39.2％)，冷卻后對其內表面進行凈化處理和防銹處理，然后按產品的尺寸使接合部位成型、彎曲，并由擠壓硬化內表面的壓力容器制造方法(用一個內部壓力，使從內表面到壁厚50％的區域產生屈服)進行處理。
對比實例1一根由含有表1所述成分的A鋼制成的無縫鋼管(母管)，其外徑為34mm，壁厚為4.5mm，內徑為25mm。對該管重復進行預定的管拉伸和退火處理，然后在950℃時保持12分鐘進行奧氏體化，然后在400℃保持5分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為4.2％)，接著進行最后的管拉伸加工，從而形成TB鋼管。該TB管產品的外徑為8mm，壁厚為2mm，內徑為4mm，并且按該產品的尺寸使接合部位成型、彎曲，而不需進行退火處理。
對比實例2一根由含有表1所述成分的A鋼制成的無縫鋼管(母管)，其外徑為34mm，壁厚為4.5mm，內徑為25mm。對該管重復進行預定的管拉伸和退火處理，然后進行最后的管拉伸加工，從而形成TB鋼管。該TB管產品的外徑為8mm，壁厚為2mm，內徑為4mm。把獲得的這個TB鋼管在950℃時保持12分鐘進行奧氏體化，然后在475℃保持5分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為1.7％)，然后按產品的尺寸使接合部位成型、彎曲，并由擠壓硬化內表面的壓力容器制造方法(用一個內部壓力，使從內表面到壁厚50％的區域產生屈服)進行處理。
對比實例3一根由含有表1所述成分的A鋼制成的無縫鋼管(母管)，其外徑為34mm，壁厚為4.5mm，內徑為25mm。對該管重復進行預定的管拉伸和退火處理，然后進行最后的管拉伸加工，從而形成TB鋼管。該TB管產品的外徑為8mm，壁厚為2mm，內徑為4mm。把獲得的這個TB鋼管在950℃時保持12分鐘進行奧氏體化，然后在500℃保持5分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為0％)，然后按產品的尺寸使接合部位成型、彎曲，并由擠壓硬化內表面的壓力容器制造方法(用一個內部壓力，使從內表面到壁厚50％的區域產生屈服)進行處理。
對比實例4
一根由含有表1所述成分的B鋼制成的無縫鋼管(母管)，其外徑為34mm，壁厚為4.5mm，內徑為25mm。先由切削對該管的內表面進行消除裂紋的處理，使流體通道內表面的裂紋深度不超過20μm，對其重復進行預定的管拉伸和退火處理，然后進行最后的管拉伸加工，從而形成TB鋼管。該TB管產品的外徑為8mm，壁厚為2mm，內徑為4mm。把獲得的這個TB鋼管在950℃時保持12分鐘進行奧氏體化，然后在400℃保持5分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為4.5％)，冷卻后對其外部表面進行防銹處理，最后按產品的尺寸使接合部位成型并進行彎曲，使其成為一個產品。
對比實例5一根由含有表1所述成分的B鋼制成的無縫鋼管(母管)，其外徑為34mm，壁厚為4.5mm，內徑為25mm。先由切削對該管的內表面進行消除裂紋的處理，使流體通道內表面的裂紋深度不超過20μm，對其重復進行預定的管拉伸和退火處理，然后進行最后的管拉伸加工，從而形成TB鋼管。該TB管產品的外徑為8mm，壁厚為2mm，內徑為4mm。把獲得的這個TB鋼管在950℃時保持12分鐘進行奧氏體化，然后在475℃保持5分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為2.3％)，冷卻后對其外部表面進行防銹處理，最后按產品的尺寸使接合部位成型并進行彎曲，使其成為一個產品。
對比實例6一根由含有表1所述成分的B鋼制成的無縫鋼管(母管)，其外徑為34mm，壁厚為4.5mm，內徑為25mm。先由切削對該管的內表面進行消除裂紋的處理，使流體通道內表面的裂紋深度不超過20μm，對其重復進行預定的管拉伸和退火處理，然后進行最后的拉伸加工，從而形成TB鋼管。該TB管產品的外徑為8mm，壁厚為2mm，內徑為4mm。把獲得的這個TB鋼管在950℃時保持12分鐘進行奧氏體化，然后在500℃保持5分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為0％)，冷卻后對其外部表面進行防銹處理，最后按產品的尺寸使接合部位成型并進行彎曲，使其成為一個產品。疲勞試驗的結果。此外，表2中的疲勞試驗的結果是利用壓力變化范圍從基礎壓力18MPa到峰值壓力的液壓壓力進行5百萬次重復試驗得出的結果。
從表2的結果可以很明顯的看到，由TRIP鋼制成的本發明實施例1-6的所有產品，它們殘余奧氏體的體積百分數都在5％以上，都具有良好的抗內壓疲勞特性，這是由于最后一道管拉伸工藝促使了馬氏體的轉化。而由同樣的TRIP鋼制成的對比實例1-6的所有產品，它們殘余奧氏體的體積百分數都在5％以下，其抗內壓疲勞特性較差。
另外，由成分為普通高強度鋼如SCM435鋼(質量百分比C0.33-0.38％，Si0.15-0.35％，Mn0.60-0.85％，P0.030％或者以下，S0.030％或者以下，Cr0.90-1.20％，Mo0.15-0.30％)制成的無縫鋼管制成的精拉管產品，由于引起了加工硬化，接頭成型和彎曲將不能完成，也不能對產品的彎曲進行普通的熱處理，如淬火、回火。
實施例7一根由包含表1所述成分的A鋼制成的圓鍛棒，把它切成預定的尺寸，加熱到熱鍛所需的溫度，通過模鍛把它鍛造成與共軌一體的凸起部(共軌圓柱部分的外徑為34mm)，然后進行切削加工，使其內徑為10mm，凸起部支流孔的直徑為3mm，加工出座面和螺紋部分等，在950℃時保持20分鐘進行奧氏體化，然后在400℃保持3分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為5.0％)，從而得到與共軌一起形成的凸起部，該凸起部具有一含有殘余奧氏體(γ)層和一與在α層的晶界處混和在一起的貝氏體結構，并且以外力形式作用在共軌的各凸起部的支流孔的壓力，將在位于主共軌流體通道里的支流孔開口末端周圍產生壓縮殘余應力。另外，由于切削時殘余奧氏體層和貝氏體的量較少，其抗拉強度小且拉伸量也較小，所以切削很容易進行。
在重復壓力實驗機上做關于疲勞極限的測試。作為對比試樣的共軌，具有與本發明的共軌相同的尺寸，并由普通高強度鋼SCM435鋼(質量百分比C0.33-0.38％，Si0.15-0.35％，Mn0.60-0.85％，P0.030％或者以下，S0.030％或者以下，Cr0.90-1.20％，Mo0.15-0.30％)制成，它在180-1500巴的液壓作用下，在80萬循環時斷裂；而本發明的共軌在2200巴的液壓作用下，直到1000萬循環也沒有斷裂。因此表現出良好的抗內壓疲勞特性。
實施例8一根由含有表1所述成分的A鋼制成的圓鍛棒，把它切成預定的尺寸，在950℃時保持20分鐘進行奧氏體化，然后在350℃到475℃范圍之間保持3分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為11.2％)，從而得到一種結構，其具有殘余奧氏體(γ)層和一種在α層的晶界處混和在一起的貝氏體結構。將該半成品通過模鍛鍛造成與共軌一體的凸起部(共軌圓柱部分的外徑為34mm)，然后進行切削加工，使其內徑為10.6mm，凸起部支流孔的直徑為3mm，加工出座面和螺紋部分等。然后外力形式的壓力作用在共軌的各凸起部的支流孔上，從而在主共軌流體通道里的支流孔開口末端周圍產生壓縮殘余應力。另外，在鍛造的時候，殘余奧氏體層和貝氏體結構已經出現，盡管工件的抗拉強度很大，但由于其拉伸量也很大，所以可以進行鍛造。此外，用一個內部壓力對工件實施擠壓硬化內表面的壓力容器制造方法，該壓力可以使從圓柱部分的內表面到其壁厚50％的區域產生屈服。
在重復壓力實驗機上做關于疲勞極限的測試，該共軌在2400巴的液壓作用下，直到1000萬循環也沒有斷裂，表現出更好的抗內壓疲勞特性。
實施例9一根由含有表1所述成分的A鋼制成的無縫鋼管切成的普通共軌材料(外徑為36mm，內徑為10mm的管)，將其進行需要的加工，如切削，制成預定尺寸，使支流孔的直徑為3mm，加工出座面和螺紋部分等，在950℃時保持20分鐘進行奧氏體化，然后在350℃到475℃范圍之間保持3分鐘進行奧氏體回火處理(殘余奧氏體的體積百分數為13.7％)，從而得到一共軌，該共軌具有一個帶殘余奧氏體(γ)層的結構和一個在α層的晶界處混和在一起的貝氏體結構，并且一個外力形式的壓力作用在共軌的支流孔上，從而在主共軌流體通道里的支流孔開口末端周圍產生壓縮殘余應力。另外，由于切削時殘余奧氏體層和貝氏體結構少量存在，因此抗拉強度小且拉伸量也較小，所以加工很容易進行。
在重復壓力實驗機上做關于疲勞極限的測試，本實施例的共軌在2200巴的液壓作用下，直到1000萬循環也沒有斷裂，表現出良好的抗內壓疲勞特性。
表1(質量百分比)
表2
權利要求
1.一種柴油機的高壓油管，其由殘余奧氏體含量在5-40wt％的低合金轉化產生的塑性強度鋼構成。
2.如權利要求1所述的柴油機的高壓油管，其特征是流體通道內表面上的裂紋深度在20μm或更小。
3.如權利要求1或2所述的柴油機的高壓油管，其特征是對流體通道的內表面進行塑性加工。
4.如權利要求3所述的柴油機的高壓油管，其特征是塑性加工包括擠壓硬化內表面的壓力容器制造方法。
5.如權利要求1所述的柴油機的高壓油管，其特征是該低合金轉化產生的塑性強度鋼包含鐵素體(αf)+貝氏體(αb)+γR復合結構鋼(TRIP型雙相鋼、TDP鋼)，以及貝氏體鐵素體(αbf)+γR鋼(TRIP型貝氏體鋼、TB鋼)，通過應變促使殘余奧氏體(γR)的轉變(TRIP)，使這些塑性強度鋼的模壓加工質量得到提高。
全文摘要
本發明涉及一種柴油機的高壓油管，該高壓油管具有良好的抗內壓疲勞特性、抗振動疲勞特性、抗氣穴腐蝕特性、座面抗裂紋性能、彎曲成形穩定性以及能夠減小厚度和減輕重量。用于柴油機的該高壓油管是由殘余奧氏體含量在5－40wt％的低合金轉化產生的塑性強度鋼制成的，其流體通道內表面上的裂紋深度在20μm以下，對流體通道的內表面并進行塑性加工。
文檔編號F02M55/02GK1637273SQ20041010328
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月16日 優先權日2003年12月16日
發明者臼井正佳, 淺田菊雄, 高橋輝久 申請人:臼井國際產業株式會社