汽车半轴热处理工艺设计说明ppt课件.ppt
,小牛,小黄牛,大牛,458,大牛,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2632HRC；表面在5060HRC，表面中频淬火的淬硬层深度68mm 疲劳极限 -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 +（5070）查阅热处理手册，42CrMo的临界温度760790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=（1.52）46 =6992min低合金钢退火的冷却速度一般控制在：50100 /h。注意：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。 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。,2-5、检验硬度：230HBS组织：F多、粗+P少、粗变形量： 68 ,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 +（3050）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=aKD90min （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（400550 ），所以低温补充回火温度是340 ，保温时间：2h。,时间min,42CrMo的调质工艺曲线,4、检验 外观：无裂纹，碰伤，变形量5。 硬度：2835HRC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=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5055HRC。,工艺参数：,检验： 硬度： 5055HRC 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。,
