不同热处理工艺下驱动轴的组织与力学性能研究

发布时间：2020-12-26 14:56

　　采用金相显微镜、洛氏硬度计、拉伸试验机、静扭试验机对两种不同工艺的驱动轴进行组织和力学性能分析,结果表明:驱动轴的表面感应淬火区域组织为马氏体。采用了调质工艺的驱动轴,其心部发生了部分高温转变,淬硬层较深;而未采用调质工艺的驱动轴,其心部仍然保持原来热轧态的组织,淬硬层较浅。前者的力学性能优于后者的力学性能,两种工艺的静扭强度均满足技术要求,但是后者的疲劳试验次数不满足技术要求。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020年24期 北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

工艺Ⅱ在过渡区的疲劳断口

驱动轴俗称半轴，其轮廓结构为扁平的法兰盘和细长的杆部相连，在杆部的末端带有花键（图1），主要作用是传递扭矩提供动力。驱动轴的材料是常见的中碳合金钢，这样既可以使驱动轴表面有较高的硬度、较高的疲劳强度，兼有一定的韧性，抵抗服役过程中的冲击。实际上，驱动轴的最大扭矩分布在最大的外圆截面上，心部扭矩几乎为零，心部较小的受力工况放宽了该位置对显微组织的要求。本文的主要内容是探讨心部调质和心部热轧两种不同热处理工艺对驱动轴力学性能的影响，由此来判断心部热轧替代心部调质的可能性[1]。1 试验材料与方法

驱动轴还有个容易出现失效的关键位置，就是法兰盘和杆部之间的过渡区。因为法兰盘经过摆碾锻造时，具有较高的温度，而杆部仍然保持热轧状态，存在锻造→热轧的过渡区。图3为不同工艺处理后驱动轴在过渡区的显微组织，其中，图3(a）和图3(b）分别是工艺Ⅰ（调质）和工艺Ⅱ（热轧态）过渡区心部的显微组织。图3(a）和图2(a）中的组织近似，可知锻造之后的粗大晶粒经过调质工艺的淬火和高温回火，其晶粒在高温下重结晶，发生同素异构转变，由体心立方转变成面心立方，形成奥氏体晶粒，碳原子完全溶于高温的奥氏体，淬火冷却时发生马氏体转变和部分高温转变[3]，高温回火时碳化物析出，形成图3(a）中的组织形态。从图3(b）中可看出，其原有的带状铁素体+珠光体经过一定程度的回复再结晶，尽管也是铁素体和珠光体，但是组织出现明显细化。图3(c）、（d）分别是工艺Ⅰ（调质）、工艺Ⅱ（原始热轧态）过渡区表层的感应淬火组织，两者相比无明显差异，可评为5级，满足技术要求。图3 不同工艺处理后驱动轴在过渡区的显微组织

【参考文献】：
期刊论文
[1]半轴的热处理工艺研究与改进[J]. 王艳丽,李威.  热加工工艺. 2018(16)
[2]感应淬火零件残余应力及载货车半轴感应淬火技术条件商榷[J]. 林信智.  汽车工艺与材料. 2004(10)



本文编号：2939918