汽車花鍵軸感應加熱淬火與回火

不少花鍵軸類零件采用感應加熱表面淬火，取代傳統調質熱處理，可以減少能源消耗。但是，現在大多數花鍵軸感應加熱后仍然采用在爐子中進行低溫回火的工藝。實際上,花鍵軸感應加熱中有熱量傳入其心部,利用這一部分熱量對表面淬火層進行自身回火,取消爐子低溫回火是完全可能的。軸承高頻淬火設備整體加熱表面淬火后，工件表面殘留壓應力可達到600MPa，增強了斷裂的能力，使工件壽命提高7～8倍。

淬火噴水冷卻過程停止后，零件表面經過一定時間才達到溫度。我們一般所指的自身回火溫度就是指這個溫度。自身回火過程不是在恒定的溫度，而是在某一溫度范圍內，可持續幾分鐘。多數花鍵軸要求硬度范圍在HRC48至58之間，傳統常采用爐中回火的工藝。

花鍵軸感應加熱淬火層的殘余應力分布與一般軸類零件不同。由于在花鍵部位 有拉伸殘余應力存在，特別是花鍵接近根部處達到值，往往造成花鍵開裂。 為了減少花鍵部有害的拉伸殘余應力，提高自身回火溫度是有好處的。考慮到花鍵部要求耐磨，應該保持相當高的硬度，當回火溫度在250至300攝氏度之間時，由于馬氏體析出高度彌散的碳化物，馬氏體比容減少。因此，我們選定花鍵軸自身回火溫度為250至270攝氏度，花鍵部位的殘余應力接近于零，可 以有效地防止花鍵開裂。花鍵軸淬火設備，可提高花鍵軸的抗彎曲強度和抗扭轉疲勞強度等性能。花鍵軸由爐中回火改為回火，質量穩定，沒有出現過花鍵開裂的質量問題，且減少了設備負荷，節省了電能。

依據汽車行業工件的特點，感應研制了針對汽車軸類、齒輪齒圈類、等速萬向節鐘型殼類、輪轂軸承類、等速萬向節三柱槽殼類零件的感應淬火及回火。點擊了解更多汽車行業零件熱處理的解決方案。

汽車輪轂軸分段感應淬火與整體感應淬火的工藝的區別

分段感應淬火和整體感應淬火在汽車輪轂軸上應用的進行對比。

1.分段感應淬火工藝

目前生產廠家大部分都設計采用復雜臺階的輪轂軸管結構，由于輪轂軸管特殊結構，目前感應淬火強化多采用分段多次進行。淬火強化區域包括兩段外圓柱面及三個過度圓角，淬火區域比較復雜。分段感應淬火技術有以下缺點：

（1）輪轂軸管有兩段不連續的淬火區，分兩道工序淬火，所需感應器品種多；

（2）淬火變形超差造成廢品率較高，且分段淬火生產節拍慢、成本高、工人勞動強度大；

（3）分段感應淬火形成的中間淬火軟帶降低了輪轂軸管的強度，由于淬火硬化區和軟帶硬度相差大，進入磨削工序軟帶部位粗糙度偏低，影響磨削質量；

（4）分段感應淬火技術中圓角靠圓角的熱傳導帶起來，臺階尖角部位存在明顯的過熱問題；

（5）分段感應淬火使零件儲熱少，自回火開裂風險增大。對于以上分段感應淬火技術所帶來的缺點，其中淬火變形問題可以采取加大磨削余量的辦法解決，但會增加部分磨削加工的成本；在受摩擦的場合，表面層還不斷地被磨損，因此對一些零件表面層提出高強度、高硬度、高耐磨性和高疲勞極限等要求，只有表面強化才能滿足上述要求。其他缺點在使用分段淬火技術時是無法解決辦法的，如需這些問題，需進一步優化感應熱處理工藝。

需要根據感應淬火設計要求針對工藝參數進行選擇：

（1）電流頻率由感應電流透入深度計算。針對內齒圈數毫米的工藝層深要求，采用中頻感應電源進行加熱。

（2）感應器與零件間隙由工藝試驗確定。

（3）加熱功率及掃描速度由工藝試驗確定。掃描速度影響生產效率，加熱功率影響零件開裂風險。要綜合考慮各因素后選擇參數。

（4）加熱-淬火間隔影響零件開裂風險。通過調節相關機構及掃描速度來控制。