淺析支承軸高頻感應加熱機熱處理工藝過程

支承軸是汽車驅動橋機構的重要零件，通常采用40Cr鋼制造。高頻感應加熱機熱處理工藝為：810℃x40min加熱，淬入NaCl水溶液中冷卻，38℃ x180min空冷。生產中，支承軸螺紋外徑尺寸脹大達0.30mm，造成工件裝配困難，部分變形嚴重工件失效報廢。為此，依據相變原理子一對支承軸進行安裝保護螺母淬火試驗，取得了良好效果，并應用于生產中。

改進試驗采用在工件螺紋部位安置保護螺母一起高頻感應加熱機加熱，這樣可減少該部位的冷卻速度，使螺紋部位的馬氏體轉變量減少，從而減少工件脹大變形量。支承軸加螺母加熱后，該部位強度有所下降，但影響不大，仍可滿足技術要求和使用要求。具體辦法是用壁厚為18mm的保護螺母完全覆蓋工件螺紋部位（其厚度依工件變形量大小調節)，并且兩端超出螺紋段8-10mm。從帶與不帶保護螺母的支承軸熱處理前后的尺寸中可以看出，工件螺紋部位安裝保護螺母后，螺紋處脹大變形量明顯減少，從原0.30mm變形量降至0.15mm（最大）變形量。

分析認為，支承軸因有效尺寸不大（40mm)，而淬火介質NaCl冷卻能力強，因而工件熱應力很小，其變形脹大主要是組織應力造成的。在工件淬透后，表層呈壓應力，心歪后，表層呈壓應力，心部為壓應力分布。采用保護螺母后，一方面減少了丐件螺紋部位的溫差，另一方面也改變了該區域的組織狀態，使馬氏體轉變量減少，組織應力下降，從而使支承軸螺紋部位變形較大下降，使工件裝配困難得以解決。該工藝改進方法應用于生產中效果良好，支承軸高頻感應加熱機熱處理質量優良，螺紋部位脹大及裝配困難等缺陷得到解決，生產運行良好。