40Cr钢汽车半轴淬火缺陷分析及热处理工艺改进_高为国第18卷第4期湖南工程学院学报Vo1.18.No.42022年12月JournalofHunanInstituteofEngineeringDec.2022收稿日期:2022-06-19基金项目:湖南省自然科学基金项目(07jj6077)作者简介:高为国(1962-),男,教授,研究方向:金属材料及热处理.40Cr钢汽车半轴淬火缺陷分析及热处理工艺改进高为国,董丽君,胡凤兰,覃波(湖南工程学院机械工程学院,湘潭411101)摘要:根据40Cr钢汽车半轴的实际淬火工艺,分析了淬火开裂的主要原因,并针对淬火开裂的主要形式,制定出了三种热处理工艺方案并实施.通过分析热处理后的金相显微组织和硬度数据,确定出最终的热处理工艺及其主要参数.试验结果表明:40Cr钢在860℃油淬后,再进行860℃淬入5%～10%的盐水冷却、580℃回火,使强度、硬度低的网状铁素体相对量有所下降,可有效的防止淬火开裂,并提高其疲劳寿命.关键词:汽车半轴;淬火开裂;热处理工艺;力学性能;显微组织:TG162.71文献标识码:A:1671-119X(2022)04-0033-040引言汽车半轴是汽车的重要部件之一,是在汽车运行中承受自重和货物重量,并传递扭---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---矩的重要零件,常采用40Cr钢制造,其产品质量直接影响着整车的性能.40Cr钢属于亚共析钢,缓冷至室温后的显微组织为铁素体加珠光体,含有较少的合金元素,属于低淬透性合金调质钢,经适当热处理后具有较高的强度、良好的塑性和韧性,即具有良好的综合力学性能,常用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床主轴等机械零件.汽车半轴的热处理一般采用调质处理.采用的半轴材料与其工作条件有关,如中型载重汽车目前大多选用40Cr钢制造,多半在机加工后进行调质处理,再经喷丸、矫直后精加工成最终产品,有时还会增加一次表面淬火工艺,以提高汽车半轴的静扭转强度和疲劳寿命.由于钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆,并且在工件内部存在很大的内应力,如果直接进行磨削加工则往往会出现龟裂,一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化从而失去精度,甚至开裂.因此,研究汽车半轴的淬火开裂原因及相应的解决办法是十分必要的.随着新型淬火液的广泛应用,像40Cr一类的中碳低合金钢较大直径的工件,用常规方法淬冷(机油、柴油冷却)后,仍不能满足设计要求时,改用其他淬火液淬火并调整相应的热处理工艺参数,在满足设计要求的前提下,可有效解决常规油淬时出现硬度不足的问题.汽车半轴传统上采用中碳或中碳合金钢制造,经调质处理后,得到由铁素体基体和弥散分布于其上的细粒状渗碳体组成的回火索氏体组织,使钢的强度、塑性、韧性配合恰当,具有良好的综合力学性能.与片状珠光体组织相比,在强度相同时,回火索氏体的塑性和韧性有较大幅度提高.锻造后进行正火以消除过热倾向,法---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---兰盘加工后,整体进行调质处理,最后加工花键.调质后要求杆部硬度为29～34HRC,淬透层应为回火托氏体和回火索氏体组织,心部(从轴心到花键底半径3/4范围内)允许有铁素体存在.本文根据40Cr钢汽车半轴的实际淬火工艺,分析其导致淬火开裂的主要原因,特别是热处理操作方面的不足,并对给定40Cr钢汽车半轴进行金相组织和热处理工艺分析,找出造成半轴开裂时的组织状态和断裂的主要形式;根据分析结果确定出最终的热处理工艺及其主要参数,以提高40Cr钢汽车半轴的使用寿命.DOI:10.151017/jki.hgbjbz.2022.04.003第18卷第4期湖南工程学院学报Vo1.18.No.42022年12月JournalofHunanInstituteofEngineeringDec.2022收稿日期:2022-06-19基金项目:湖南省自然科学基金项目(07jj6077)作者简介:高为国(1962-),男,教授,研究方向:金属材料及热处理.40Cr钢汽车半轴淬火缺陷分析及热处理工艺改进高为国,董丽君,胡凤兰,覃波(湖南工程学院机械工程学院,湘潭411101)摘要:根据40Cr钢汽车半轴的实际淬火工艺,分析了淬火开裂的主要原因,并针对淬火开裂的主要形式,制定出了三种热处理工艺方案并实施.通过分析热处理后的金相显微组织和硬度数据,确定出最终的热处理工艺及其主要参数.试验结果表明:40Cr钢在860℃油淬后,再进行860℃淬入5%～10%的盐水冷却、580℃...