半軸是汽車(chē)后橋受扭矩及一定沖擊力的重要結(jié)構(gòu)件，是傳遞動(dòng)力的主要部件之一。提高半軸的使用壽命成了人們普遍關(guān)注的問(wèn)題。而感應(yīng)淬火是提高零件使用壽命的表面強(qiáng)化技術(shù)。而半軸的整體表面淬火技術(shù)的出現(xiàn)，提高了半軸的生產(chǎn)效率又節(jié)約了能源。今天，鄭州高氏就簡(jiǎn)單的介紹下汽車(chē)半軸的熱處理工藝及水溫汽車(chē)半軸淬火質(zhì)量的影響。

（1）冷卻方法的選用和校直

半軸在熱處理過(guò)程中發(fā)生的淬火裂紋和早期的疲勞斷裂，經(jīng)分析多半與盤(pán)部和桿連接處存在大量的網(wǎng)（塊）狀鐵素體有關(guān)，此處硬度低。一般是由淬火工藝不良、操作不當(dāng)造成的，盤(pán)部入水時(shí)間過(guò)早或離水面太近，淬火后的應(yīng)力過(guò)大，產(chǎn)生淬火裂紋；淬火時(shí)盤(pán)部離水面過(guò)遠(yuǎn)，盤(pán)部和桿連接處產(chǎn)生強(qiáng)度和硬度低的鐵素體組織，將造成半軸的早期疲勞斷裂。因此為了防止淬火開(kāi)裂、提高其疲勞壽命，在對(duì)半軸進(jìn)行整體加熱時(shí)，使盤(pán)部首先油冷出油后進(jìn)行自回火，最后進(jìn)行整體水冷的工藝方法，如再進(jìn)行一次中頻淬火，其疲勞強(qiáng)度將成倍提高。對(duì)于感應(yīng)淬火零件表面淬火缺陷的檢驗(yàn)十分重要。及時(shí)檢出可避免后續(xù)加工的浪費(fèi)，檢查出存在淬火裂紋和材料裂紋的零件，通常采用磁粉探傷法，它是利用鋼鐵零件本身具有鐵磁性的性質(zhì)進(jìn)行的。

(2)水溫對(duì)淬火質(zhì)量的影晌

中頻淬火時(shí)用水作為淬火介質(zhì)，采用噴射冷卻，淬火冷卻速度是很快的，因此在半軸的實(shí)際熱處理中，要采取切實(shí)可行的冷卻方式避免出現(xiàn)因冷卻速度過(guò)快而造成半軸開(kāi)裂現(xiàn)象。淬火水溫對(duì)花鍵淬火裂紋的影響十分明顯。另外50℃的冷卻水在200～300溫度區(qū)間內(nèi)的最大冷卻速度低于靜水的浸沉冷卻，因此可以消除淬火裂紋的產(chǎn)生，由此可見(jiàn)淬火冷卻性能不良和冷卻方式不佳（如冷卻速度和均勻性）同樣會(huì)引起淬火裂紋的產(chǎn)生，對(duì)于硬化層較?。?～3mm)的花鍵及一些形狀簡(jiǎn)單零件，采用自來(lái)水作淬火介質(zhì)是沒(méi)有淬火危險(xiǎn)的。

半軸的校直盡可能是冷校，因用氧-乙炔熱點(diǎn)加熱后，一旦溫度高于相變溫度，在急冷后則形成粗大的馬氏體，應(yīng)力很大，半軸受到反復(fù)載荷的作用，逐漸擴(kuò)張出現(xiàn)疲勞斷裂。

(3)半軸的工藝改進(jìn)

早期制造的40Cr材料的汽車(chē)半軸多半采用的工藝流程為鍛造一退火一機(jī)械加工一正火一表面中頻淬火一低溫回火等，事實(shí)上在工作過(guò)程中出現(xiàn)的半軸的早期脆性斷裂與此工藝有關(guān)聯(lián)，即與熱處理后半軸的疲勞強(qiáng)度不足有關(guān)。因此為了提高疲勞強(qiáng)度，可從提高表面粗糙度和表面強(qiáng)度上入手，進(jìn)行結(jié)構(gòu)和尺寸的改進(jìn)以及改進(jìn)熱處理工藝方法?？紤]到易損壞的部分為桿部與法蘭盤(pán)圓弧連接處和兩端花鍵與桿連接處斷裂，另一個(gè)為花鍵端面的磨損。40Cr材料的含碳量在0.37%～0.44%，其含碳量低于45鋼，因此正火870～890℃加熱空冷）后獲得了細(xì)的珠光體組織，其硬度在200HB左右，經(jīng)過(guò)中頻淬火盡管半軸的耐磨性符合工藝要求，但心部硬度偏低，造成其強(qiáng)度和沖擊韌性偏差，無(wú)法滿足半軸的服役條件的要求。

為了克服半軸感應(yīng)加熱處理不便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)，靠近半軸杠部花鍵區(qū)會(huì)產(chǎn)生軟帶 、強(qiáng)度較低，在使用過(guò)程中會(huì)在花鍵的尾部斷裂。而采用整體一次感應(yīng)加熱，是圓角部位加熱效果增加，此處加熱溫度均勻和時(shí)間短，故確保了該處硬化層深度和足夠的硬化區(qū)域既提高了疲勞強(qiáng)度又使花鍵齒部硬度得到了提高。