25CrMo4精鍛空心半軸的熱處理工藝研究.pdf

1、汽車半軸是汽車動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中最末端的驅(qū)動(dòng)零件，將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力直接傳遞給汽車輪轂及輪胎，是車輛中最重要的部件之一。鑒于汽車半軸在服役過程中的受力較復(fù)雜，受到彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉壓等交變載荷與沖擊載荷，對(duì)其綜合機(jī)械性能具有嚴(yán)格的要求，在足夠的使用壽命及安全性前提下，必須具有足夠的強(qiáng)度、良好耐磨性、抗沖擊韌性和抗扭轉(zhuǎn)疲勞性能，從而保證在最高速度和最大載荷條件下的絕對(duì)安全可靠。半軸在截面上的應(yīng)力分布是不均勻的，半軸扭轉(zhuǎn)時(shí)截面上各點(diǎn)所受的剪切應(yīng)力大小與該

2、點(diǎn)到軸心的距離成正比，越靠近軸表面，應(yīng)力就越大，而在軸心部的應(yīng)力很小甚至為零。所以在保證足夠的強(qiáng)度和一定的壽命前提下，可以將半軸設(shè)計(jì)為空心半軸，可以充分利用材料，這樣既可減輕汽車自重，更好的節(jié)約成本，還可降低能耗，提高動(dòng)力傳輸效率。
　　25CrMo4冷拔管材生產(chǎn)的空心半軸在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已成功運(yùn)用于汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并采用冷精鍛成型技術(shù)，同時(shí)其強(qiáng)韌性達(dá)到了技術(shù)指標(biāo)要求。本文以25CrMo4鋼為研究對(duì)象，以汽車全空心半軸旋鍛成型與滲碳

3、淬火和回火熱處理工藝為牽引，突破技術(shù)難點(diǎn)，率先實(shí)現(xiàn)全空心半軸的國(guó)產(chǎn)化，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)汽車輕量化的發(fā)展，獲得了如下成果：
　?。?）采用冷旋鍛成形技術(shù)，在滿足綜合機(jī)械性能前提下，和傳統(tǒng)實(shí)心半軸相比，空心半軸可節(jié)約材料約38％，使汽車半軸重量大大減輕，提高了傳輸效率，降低了使用成本。
　?。?）25CrMo4鋼精鍛汽車空心半軸經(jīng)910℃，碳勢(shì)1.05%，保溫5小時(shí)后隨爐降溫至840℃，碳勢(shì)0.90%，保溫40分鐘滲碳后，然后經(jīng)60

4、～80℃油淬后，最佳的回火溫度為160℃，保溫時(shí)間為3小時(shí)，其硬度、滲碳層深度和力學(xué)性能等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到汽車空心半軸使用要求。
　?。?）滲碳淬火時(shí)采用先期油冷卻3s不攪拌，零件直徑最小端向上，豎直擺放，可有利于半軸滲碳淬火后變形量的控制。為了能夠更好的控制變形量，減少校正及殘余應(yīng)力，采用了三次不同的工藝設(shè)計(jì)：第三次的精鍛-去應(yīng)力-校正-滲碳淬火-校正-去應(yīng)力回火，最終熱處理后的變形量得到了有效的控制，校正量大大減少，減少了產(chǎn)品的