半軸是汽車后橋受扭矩及一定沖擊力的重要結(jié)構(gòu)件,是傳遞動力的主要部件。因此,半軸要求具有良好的耐疲勞性能和沖擊韌性。為了提高其使用壽命和性能要求,一般采用中頻感應(yīng)退火機(jī)來對其進(jìn)行熱處理來滿足其性能的要求。從對半軸的技術(shù)要求來看,需要對其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理和表面淬火,以獲得理想的力學(xué)性能、,因此熱處理工藝的制訂是要根據(jù)半軸的要求,采用科學(xué)、合理而有經(jīng)濟(jì)的手段而進(jìn)行的。
(1)半軸的調(diào)質(zhì)工藝 汽車半軸的調(diào)質(zhì)處理的目的是為了獲得均勻一致的回火索氏體組織,使半軸心部具有良好的綜合力學(xué)性能,確?;w的強(qiáng)度和良好的韌性,為最終的表面淬火做好組織上的準(zhǔn)備。幾種鋼的調(diào)質(zhì)處理工藝規(guī)范如下表:
部分汽車半軸的調(diào)質(zhì)處理工藝規(guī)范:
材料 | 淬火加熱溫度/ ℃ | 淬火保溫時間/min | 回火加熱溫度/ ℃ | 回火保溫間/min | 回火冷卻方式 | 回火硬度/HRC |
40Cr | 840-860 | 50-55 | 400-460 | 120-150 | 水冷 | 37-44 |
40MnB | 830-850 | 45 | 300-350 | 150-180 | 水冷 | 41-47 |
40Cr | 830-850 | 60 | 470-490 | 120 | 水冷 | 37-44 |
(2)半軸的表面淬火處理 表面淬火前的預(yù)備熱處理為正火、退火或調(diào)質(zhì),得到了合理的基體硬度和、強(qiáng)度,為表面淬火做好了組織上的準(zhǔn)備。
1熱處理技術(shù)要求 對輕型載重車和小轎車的法蘭盤式半軸(直徑在50mm以下)的淬硬層深度按要求確定,以40Cr為例簡述半軸的表面淬火技術(shù)要求,淬火前調(diào)質(zhì)基體硬度為321一375HBS,淬火后的硬度達(dá)到45~58HRC,回火后的硬度均要求在45~50HRC,硬化層探在2.5~5mm之間。
硬化層的深度要求如下:法蘭盤根部圓角要淬硬,圓角硬化區(qū)的最小直徑要比半軸桿部直徑大25%;直徑的10%,桿部為直徑的15%。硬化區(qū)可允許有少量的鐵素體,在半馬氏體處的鐵素體量應(yīng)≤20%。根據(jù)半軸的工作條件和產(chǎn)生質(zhì)量問題的主要環(huán)節(jié),硬化層必須從法蘭盤根部開始直到花鍵的末端4一7mm,如盤根部沒有硬化或硬度不夠,則將較大降低半軸的整體強(qiáng)度。
一般汽車半軸采用圓環(huán)感應(yīng)器進(jìn)行連續(xù)淬火加熱,也有的采半圈式感應(yīng)器連續(xù)淬火加熱,半圈式半軸感應(yīng)器連續(xù)淬火技術(shù)與圓環(huán)感應(yīng)器相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
a.解決了花鍵齒頂硬度偏低的問題;
b.消除了花鍵過渡軟帶問題,防止了花鍵過渡區(qū)出現(xiàn)“磁場跳躍”,避免造成軟帶現(xiàn)象的發(fā)生。
c.能使階梯軸的小直徑軸根處硬化層平直連續(xù)
2表面淬火的工藝參數(shù) 加熱功率為150~300kW,頻率為2500~3000Hz,半軸采用中頻感應(yīng)加熱表面淬火,冷卻水流速不小于10m/s,淬火后的工件表面壓應(yīng)力可達(dá)700~800MPa,經(jīng)過250℃回火后,降到400~500 MPa。 因此保證半軸表面存在一定的殘余壓應(yīng)力,將有助于使半軸有較高的疲勞強(qiáng)度,可采用自回火,也可在爐內(nèi)回火,溫度控制在180~250℃,時間為90~120min。為了保證法蘭圓角的均勻加熱,可在感應(yīng)器上加導(dǎo)磁體。表面淬火后的回火一般在淬火后馬上進(jìn)行感應(yīng)加熱回火,隨后在井式爐或箱式爐中進(jìn)一步回火;也可感應(yīng)淬火后立即在爐中回火。
半軸的熱處理大部分都采用中頻感應(yīng)退火機(jī)來進(jìn)行。此設(shè)備不僅可以用來對半軸進(jìn)行淬火熱處理,還可以對齒輪、鏈輪、花鍵軸等進(jìn)行熱處理。鄭州高氏作為感應(yīng)加熱設(shè)備行業(yè)的佼佼者,擁有豐富的理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。歡迎來電咨詢。電話:15303839513