4．热处理和表面强化处理技术
曲轴的热处理关键技术是表面强化处理。
曲轴一般均采用正火处理，为表面处理做好组织准备。国内在正火工艺方面也进行了大量的探索和创新。例如国内有的厂家试验成功了用铸造余热进行正火热处理的工艺，具有明显的节能降耗效果，值得推广应用。
表面强化处理一般采用感应淬火或氮化工艺，少数厂家还引进了圆角淬火技术和设备。“八五”期间我国引起了德国、美国、意大利等国家的曲轴淬火和气体氮化设备多套，近年来还引进了德国的曲轴软液软氮化和气体二段式氮化技术以及离子氮化工艺，是我国的曲轴表面强化处理水平达到或接近国际先进水平。
据国外资料介绍，球墨铸铁曲轴采用圆角滚压工艺与离子氮化结合使用进行复合强化，可使整条曲轴的抗疲劳强度提高130%以上。东风汽车公司工艺研究所的“曲轴圆角滚压强化与液压校直技术研究开发及应用”解决了国内企业化巨资引进国外技术的问题，该课题获得了国家机械工业局科技进步二等奖。
1.铸造技术
（1）熔化方面
对于高牌号铸铁的熔化，将采用大容量中频炉进行熔炼或变频中频炉熔炼，对各类金属原材料的使用将进行更为严格的管理，并采用直读光谱仪检测铁水成分。对于普通铸铁的熔化，采用双联熔炼工艺，但冲天炉向大型化和外水冷无炉衬热风或富氧送风方向发展，对冲天炉使用的非金属原材料和金属原材料要求更加严格，对铁水中S、P及杂质含量严加限制。球铁处理采用转包，研制新品种球化剂，采用随流孕育、型内孕育及复合孕育等先进孕育方法。熔化过程的各参数实现微机控制和屏幕显示，采用自动和半自动浇注机进行浇注，减少操作人员。实现冲天炉烟尘净化无污染排放。
（2）造型和制芯
消失模铸造将进一步发展和推广。在砂型铸造中，无箱射压造型和挤压造型将受到重视并继续在新建厂或改建厂中推广应用。原有的高压造型线将继续使用并且其中部分关键元件将得到改进。实现自动组芯和下芯。自动快换型板及模具可适应不同产品的更换交替。在制芯工艺上新型冷芯盒或新型温芯盒制芯设备将出现，组合射芯将在新型设备上进一步推广和应用。Pepset砂的造型和制芯工艺将进一步推广。
（3）砂处理和清理
砂处理系统和单元将实现微机化管理，型砂中水分和有效粘土含量及煤粉含量将实现自动检测和控制，型砂运输系统将实现自动化程序控制。铸件清理将全部在专机自动线伤进行，主要是机器人操作，在清理自动线上实现荒加工和质量检测。
2．锻造技术
（1）计算机技术的应用
计算机将广泛应用于生产过程的自动化控制，能实现
锻造温度控制，过热和欠热棒料的自动化分选、润滑油点油温监控、设备公称力显示、自动喷雾冷却模具、设备操纵系统控制、故障自动诊断、报警、工艺编程、模具设计与制造。计算机的广泛应用对工艺过程的规范化管理、促进曲轴乃至内燃机锻造行业的生产技术进步，发挥着重要的作用。
（2）形成柔性制造系统
以热模锻压力机、电液锤为主机的自动线是今后生产曲轴的发展方向，这些生产线将普遍采用精密剪切下料、辊锻（楔横轧）制坯、中频感应加热、精整液压机精压等先进工艺，同时配有机械手、输送带、带回转台的换模装置等辅机，行程柔性制造系统。通过FMS可自动更换工件和模具以及自动进行参数调节，在工作过程中不断测量。显示和记录锻件厚度和最大压力等数据并与定值比较，选择最佳变形量以获得优质产品。由中央控制室监控整个系统，实现无人化操作。
（3）发展电液锤锻造生产线
随着市场竞争的激烈，质量价格在市场竞争中的作用日显重要，电液对击锤也就应运而生了，出现了以行程、打击能量、速度可控与预选的电液锤为主机的曲轴现代化水平生产线。由于电液锤锻造生产线投资小，技术水平高，适应性强，所以21世纪电液锤与热模锻压力机将同时得到发展。都将为各种新型或改进型内燃机提供合格的精密锻造毛坯。
3．机械加工技术
曲轴粗加工将广泛采用数控车床、CNC数控内铣床、CNC车削、拉削机床等先进设备对主轴颈、连杆轴颈进行数控车削、内铣削、车削、拉削加工，以有效的减少曲轴加工的变形量。曲轴精加工将广泛采用CNC控制的曲轴磨床对其轴颈进行精磨加工，此种磨床将配备砂轮自动动平衡装置、中心架自动跟踪装置、自动测量、自动补偿装置、砂轮自动修整、恒线速度等功能要求，以保证磨削质量的稳定。
工件的输送，将广泛采用带自动编码识码的机动滚到输送，龙门式机械手上下工件，减少输送中人为地碰撞，实现曲轴的自动加工。
曲轴超精加工将广泛采用砂带抛光机抛光加工，以改善曲轴表面粗糙度和提高曲轴疲劳强度。
4．热处理技术和表面强化技术
（1） 曲轴中
频感应淬火
曲轴中频感应淬火，将采用微机监控闭环中频感应加热装置，该装置的特点是：
a)能动态的显示系统工况，具有多任务、多窗口及动态数据交换等功能，操作方便。
b)多幅画面，各画面之间以动态图像实时显示中频设备运行过程中各重要参数状态、各点温控监控画面，具有显示曲轴多点温度、时间等情况及根据不同直径、材质选用加热温度的功能。
c)记录实时及历史趋势曲线，记录打印装置运行过程中或某一范围内的各项参数，主要用于档案管理及过程分析。
d)报警功能，当某项关键参数达到相应极限值时自动报警。
该装置具有高效率，质量稳定，运行可行等特点 ，今后将得到广泛应用。
（2）曲轴软氮化
为了提高产品质量，对于大批量生产的曲轴将采用微机控制的氮基气氛气体软氮化生产线是今后的发展方向。
氮基气氛气体软氮化生产线由前清洗机（清洗干燥）、预热炉、软氮化炉、冷却油槽、后清洗机（清洗干燥）、控制系统及制气配气等系统组成。
该工艺具有安全、节能、工艺控制可靠、气源成本低、产品质量稳定、性能重现性好、易实现自动化、计算机管理、生产率高的显著特点，具有较高的应用推广前景。
（3）曲轴表面强化技术
为了大幅度提高曲轴的疲劳强度，圆角滚压强化将大量应用于曲轴加工中。另外，曲轴圆角滚压强化加轴
颈表面淬火等复合强化工艺也将大量应用于曲轴加工中。
（中国工程机械动力部件网）