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汽车半轴热处理工艺说明书一、半轴半轴也叫驱动桥。半轴是差速器与驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接。现代汽车常用的半轴，根据其支承型式不同，有全浮式和半浮式两种。•全浮式半轴只传递转矩，不承受任何反力和弯矩，因而广泛应用于各类汽车上。全浮式半轴易于拆装，只需拧下半轴突缘上的螺栓即可抽出半轴，而车轮与桥壳照样能支持汽车，从而给汽车维护带来方便。•半浮式半轴既传递扭矩又承受全部反力和弯矩。它的支承结构简单、成本低，因而被广泛用于反力弯矩较小的各类轿车上。但这种半轴支承拆取麻烦，且汽车行驶中若半轴折断则易造成车轮飞脱的危险。二、半轴的工作条件及性能要求1、工作受力半轴是传递发动机扭矩、驱使车轮转动的零件。以卡车的后桥半轴为例，它一端接后桥变速机构，另一端接轮边行星差动变速机构。半轴工作时，承受发动机的扭转载荷、颠簸引起的冲击力。此外，半轴受长径比大，还承受弯曲应力。2、失效形式扭转疲劳断裂过量磨损过量变形3、性能要求根据工作条件和失效形式，半轴应具有良好的综合力学性能。硬度心部在26~32HRC；表面在50~60HRC，表面中频淬火的淬硬层深度6~8mm疲劳极限σ-1=440MPa金相组织表面回火索氏体+部分托氏体，心部允许有8％左右的铁素体。三、钢材的选择根据性能要求和技术要求，半轴一般选用调质钢制造。常用的钢号有：40Cr、40MnB、35CrMo、40CrNiMo、42CrMo等。根据半轴的尺寸和硬度要求，上述钢材都满足要求，但是从工艺性、材料管理等方面综合考虑，选用42CrMo钢更为恰当。四、半轴热处理1、加工路线半轴加工路线：下料→锻造→退火→仿形加工→调质→铣花键→中频表面淬火、低温回火→校直→检验。2、退火2-1退火目的均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，调整硬度，消除内应力和加工硬化，改善钢的成形及切削加工性能，并为淬火作好组织准备。2-2、加热温度合金钢完全退火温度一般为：Ac3+（50~70）查阅热处理手册，42CrMo的临界温度760~790℃综合考虑，最终选择加热温度为：840℃。2-3、加热速度加热速度：低合金钢100℃/h，采用到温入炉或预热加热。2-4、保温时间退火时间应考虑化学成分、原是组织、装炉量等因素。对低合金钢，当装炉量不大时，可以根据经验公式：t=aD=90mint=（1.5~2）×46=69~92min低合金钢退火的冷却速度一般控制在：50~100℃/h。注意：⑴较快的冷速会导致P片间距变小，出现S，造成硬度偏高，不利切削加工。⑵较慢的冷速不但会导致P片间距增大，而且会出现大块F，使强度、硬度降低，切削时“粘刀”，淬火时造成软点。时间min840℃×90min温度℃4242CrMo完全退火工艺曲线2-5、检验硬度：≤230HBS组织：F多、粗+P少、粗变形量：≤6~8％2-6、缺陷产品的处理办法出现石墨化、过烧，不能返修，直接报废具体见热处理原理与工艺（P94）3、调质处理3-1、淬火3-1-1、淬火目的：提高工件的强度、硬度，是目前工业上强化钢铁工件的主要手段。3-1-2、加热温度亚共析钢淬火加热温度为：Ac3+（30~50）综合考虑，最终选择加热温度为：880℃。3-1-3、保温时间半轴是中小工件，所以炉温到温后的保持时间用经验公式计算：t=aKD≈90min（省略计算）3-1-4、冷却介质及淬火方式介质：查阅资料，广泛应用于合金钢及小截面碳钢件的淬火介质是全损耗系统用油。低温区冷速较慢，有利减小淬火畸变、开裂倾向。方式：垂直淬入冷却介质中，并上下或左右运动;带盘半轴应盘面先淬入介质中，并上下或左右运动。3-1-5、检验外观：开裂→直接报废;变形→即时校直组织：马氏体3-1-6、缺陷产品的处理办法硬度不足：进行高温回火、退火，消除应力，然后重新加热淬火。软点：欠热和冷却不均造成的软点，可以进行一次回火，再重新加热，并用适当的淬火介质及方式进行淬火。开裂：直接报废。3-2、回火3-2-1、回火目的减少或消除淬火应力，保证相应的组织转变，提高钢的韧性和塑形，获得硬度、强度、塑性和韧性的适当配合，以满足各种用途工件的性能要求。3-2-2、加热温度根据42CrMo钢的力学性能要求与回火温度的关系，回火温度取560℃。3-2-3、回火时间确定回火时间的基本原则：保证工件透热和组织转变能充分进行。回火保持时间按经验公式：t=K+AD≈120min（省略计算）3-2-4、冷却方式42CrMo钢中含有Cr元素，回火容易产生高温回火脆性。为了控制高温回火脆性，回火后应进行快冷（水冷、K油）。3-2-5、补充回火为了消除高温回火后，快冷时产生的应力，所以得再进行一次低温回火。低温回火的温度应不在产生高温回火脆性的脆化温度区间（400~550℃），所以低温补充回火温度是340℃，保温时间：2h。时间min温度℃880℃×90min560℃×120min340℃×120min42CrMo的调质工艺曲线4、检验外观：无裂纹，碰伤，变形量≤5％。硬度：28~35HRC之间金相组织：回火索氏体+心部3％的铁素体。5、表面淬火和回火技术要求：根据半轴杆部直径来确定淬硬层深度，当б=10~20％时，疲劳强度最大，杆部淬硬层深度应达到直径的15％，杆部硬度要求50~55HRC。工艺参数：变压器匝数32~33：1加热温度/℃900发电机电流频/Hz2500加热时间/s180输出电压/V480冷却介质乳化液输出电流/A160淬火方式连续输出功率/Kw75检验：硬度：50~55HRC硬化层深度：用试块按GB8817-86检验金相组织：用试块按GB2841-89检验铁素体量，允许硬化区有少量铁素体存在。