典型零件的热处理工艺设计案例（4）

伯龙马

　　如题
　　典型零件的热处理工艺设计案例（4）
　　汽车拖拉机半轴的热处理工艺设计
　　1. 半轴的热处理工艺分析
　　（1）半轴的失效形式  
　　1) 汽车拖拉机半轴的失效方式，主要是因长时间使用或热处理硬度不当，导致花键齿被压陷或磨损而报废。
　　2）另种失效方式，是因杆部与花键连接处以及杆部与凸缘连接处应力集中严重，易产生疲劳断裂。
　（2）主要性能要求  由于半轴是汽车和轮式拖拉机上驱动行走轮的杆件，它主要承受驱动和制动转矩，故半轴整体需要具有良好的扭转强度和抗疲劳能力；同时，汽车拖拉机行走的路况十分复杂，不可避免有大幅度的颠簸，因此半轴还需具有较好的冲击韧性；特别是花键齿部分，需要具有耐磨性和抗压陷的能力。
　（3）选材要点  半轴一般采用淬透性较好的中、低碳合金钢制造。其中，中碳合金钢包括40Cr、42CrMo、40MnB、40CrMnMo、35CrMn、35CrMnSi和40CrV等牌号；低碳合金钢包括20CrMnTi和12Cr2Ni4A等牌号。应当指出，以往拖拉机半轴常采用低合金渗碳钢制造，目前多用40Cr和40MnB制造，可以简化热处理工艺、大大缩短生产周期和节约能源。
　（4）半轴的预备热处理工艺方法  
　　1）半轴的加工工艺路线为：下料→锻造成形→正火或退火→机械加工→调质→喷丸→校直→精加工→成品。
　　2）正火：锻造毛坯一般采用正火处理，对于正火后硬度过高的锻件应进行退火。
   （5）半轴的最终热处理工艺方法  为了改善半轴的切削加工性能和为感应加热淬火奠定良好的组织基础，通常采用调质处理，然后进行中频感应加热淬火、回火，以期提高半轴的疲劳寿命。
　　2. 典型半轴的热处理工艺设计
以40MnB钢制CA-10汽车半轴为例，对其进行热处理工艺设计：
   （1）40MnB钢制半轴的半成品调质工艺  
　　1）淬火。在台车式箱型电阻炉中进行，温度测量与控制为自动控制仪表；装炉量为20～24件/炉。其工艺参数为：830～850℃加热，透烧后在油中冷却。
　　2）回火。在带风扇并自动控温的回火炉中进行，温度为300～350℃，到温后保持30～45min出炉水冷。
　　3）硬度检测为40～45HRC。
   （2）半轴感应加热淬火工艺参数  见下表所示。
   （3）处理结果  表面硬度：52～58HRC；硬化层深度：花键处为4～5mm,杆部为5～6mm；磁力探伤无裂纹可见；不直度（全长校直后）小于0.20mm。

伯龙马

中碳合金钢代替低合金渗碳钢，一般机械零件的使用性能和力学性能均无问题，但诸如汽车拖拉机等工作时，受冲击较大的零件，依然不代替。

chaijiadashao

中碳合金钢代替低合金渗碳钢，确实好，可以降低工艺周期和生产成本，不知道性能、服役寿命等方面有没有差异？

chaijiadashao

伯龙马 发表于 2015-8-11 13:37
中碳合金钢代替低合金渗碳钢，一般机械零件的使用性能和力学性能均无问题，但诸如汽车拖拉机等工作时，受冲 ...

了解了，多谢马老指点。

congbobob

看了后真是觉得不明觉厉

伯龙马

congbobob 发表于 2015-8-17 16:52
看了后真是觉得不明觉厉

你的不明觉厉，什么意思？