轴类零件热处理工艺问题探析

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应用方法论

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轴类零件热处理工艺问题探析

陈松波

（中国兵器Ｔ业集团齐齐哈尔北方机器有限责任公司，黑龙江齐齐哈尔 １６１０００）

蕾曩随着科学技术的不断发展，机械设备的大型化是发展的方向之一，尤其是在丁程机械中，大截面的轴类零件得到广泛的应用。文章分析了两种典型轴类零件的热处理１二艺，其一为大截面轴类零件，针对其两种不同的热处理方式进行了Ｆ艺比较，阐述了其各自不同的

优点和缺点。同时，还对汽车前轴热处理工艺进行ｒ较为简单的论述。以期对轴类零件的热处理工艺起到～是的参考作用。

关键词轴类零件；热处理；４５钢中圈分类号ＴＨｌ３３．２

文献标识码Ａ

文章编号１６７３－９６７１－（２０１１）０７２—０１５６－－０１

根据金属材料学基本原理，金属材料的组织结构直接决定了其力学

性能。同时在热处理之后能否被淬透，得到马氏体组织，足决定材料力学性能的关键时素之一。而衡量钢材料经热处理之后获得马氏体组织能时还可以产生表面残余应力，大大的提高轴的疲劳强度，其综合力学性能基本Ｅ达到ｒ表面淬火所得到的ｌ一５ｍｍｌ的硬化层的力学性能。另外，对于大截面的轴类零件而言，由于淬透性的影响，低温回火之后的芯部

力学性能和高温回火的相差并不大．温度的变化对轴芯部的力学性能影

力的一个关键指标是钢的淬透性，同时钢的淬透性还直接决定，淬火之

后所获得淬硬层的厚度。同时轴类零件的尺寸和材料性质等对热处理Ｔ艺的影响也很大。下面将从这两个角度．分别列举大截面４５号钢轴类零件和汽车前轴零件的热处理ｔ艺过程，来对轴类零件热处理１二艺问题进

响并不大．也就足说低温回火与高温回火后在芯部得影响并不大，同时低温还能减少回火而造成的冷脆性，不会造成对零件承受冲击．载荷能力

的下降。

行分析。

１大截面４５号钢轴类零件热处理试验分析

钢热处理力学后的力学性能除＇广受到其淬透性的影响外，还受到其

１．２．２用正火处理替代调质处理作为预备热处理Ｔ．帛

对于直径大于１００ｍｍ的大截面４５号钢轴类零件而言，其淬硬深度一

般在ｌ一２ｒａｍ之间。除了表层之外，淬硬层的大部分并不是马氏体组织。

因此，一般在进行高温回火之后仅能在轴的表面得到具有综合力学性能较好的回火索氏体，其热处理效果有限。因此，我们町以采用正火来替代调质处理，将其作为淬火前的预备热处理ｒ序．这样不仅可以达到零

他相关因素的影响，包括尺寸和零件的结构等因素，其中尺寸是一个比较重要的因素。对于４５号钢而言．其在水中的淬透临界直径为１４—２２ｍｍ。这就使得在进行大直径、大截面４５号钢零件进ｊｊ淬火时，其淬硬

层的深度一直是热处理工艺中最为关心的问题之一。它直接关系到热处理之后工件的相关性能是否能达到设计的要求。因此，对大截面的４５号

件的使用力学性能要求，同时还能在一定程度上降低生产成本，节约资

源．提高生产效率。

钢轴类零件的热处理工艺路线及关键的Ｔ艺步骤进行分析具有现实的意

义。

２汽车前轴热处理工艺概述

轴类零件的热处理工艺除了明显受到尺寸的影响之外，还与材料种类具有重要联系。下面以汽车前轴的热处理工艺，对该问题进行探讨。汽车前轴材料为４２ＣｒＭｏ，要求在调质处理后的硬度达到２４０—３０５ＨＢ，金相组织为ｌ－４级的回火索氏体。

１．１试验方法

实验中所采用的零件材料为在生产现场进行调质处理的４５号

钢，其主要的化学成分为：Ｃ０．４３％一０．５１％、Ｓｉ０．１８％一０．３８％、

Ｍｎ０．４９％－ｏ．７９％，Ｓ０．０４％＿ｏ．０５６％、Ｐ０．０４０％。零件的直径为这样六

在进行生产试验中，先后进行了油淬、亚温淬火、复合亚温淬火及

ＰＧＡ淬火试验与批量淬火回火生产。试验表明，前ｊ种热处理方式都不

种：４０

ｆｉｌｍ、６０舢、舳ｎ＇ｆｆｎ、１００ｍｌｎ、１２０

ｍｍ和１５０ｌｌｌｎｌ．同时其长度均

大于直径的２．５倍，棒材在剥去外表层ｌｍｉｌｌ厚的表皮之后留待备用。试验中零件进行淬火的温度为８４５ｏＣ，而淬火介质是浓度为１０％的盐水，回

火温度为２００－－６００℃。在进行热处理之后，需要磨去其表面的氧化皮，确保接下来的硬度测试的准确性及表面积碳对工件硬度造成的影响。每

个试样进行热处理之后，在其长度的二分之一处用砂轮机在水冷的条件下进行剖开，沿同心圊对硬度进行测定，以确保数据的町靠程度。１．２试验结果及分析

经过试验之后。我们可以发现大截面４５号钢的淬硬深度仅为

ｌ－５ｍｍ．而且除了表面层可以获得马氏体组织外，淬硬层大部分都不是马氏体组织。也就是说，在进行高温回火之后仅仅只是在其表层获得了

能达到设计要求的力学性能。其中，采用油淬处理之后得到的硬度仅为２６０—２９９ＨＢ，且得到 …… 此处隐藏：1137字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……