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汽车零部件的热处理 第一节 汽车零件的渗碳热处理 渗碳热处理的主要目的是使零件获得良好的抗疲劳性能和耐磨性，保证零件使用性能的可靠性。 采用渗碳淬火强化的热处理零件有： 汽车驱动桥的差速器齿轮 变速器轴齿类零件 转向器轴齿件 发动机活塞销和齿轮零件等。 Mn–Cr系列齿轮钢： 16MnCr5、20MnCr5、27MnCr5等； Cr–Mo系列齿轮钢: 22CrMoH （SCM420H）等； Cr–Mn–B系列齿轮钢: 20CrMnB（ZF7）、16CrMnB（ZF6）等； Cr–Ni–Mo系列齿轮钢: 20CrNiMo、22CrNiMo等和20CrMnTiH 汽车齿轮钢材料技术标准 淬透性带宽 一般要求淬透性带宽应控制在不大于7HRC 高级齿轮钢要求淬透性带宽应不大于4HRC。 纯净度 齿轮钢的一般要求[O]≤2×10－5， 高纯度齿轮钢要求[O]≤1.5×10－5， 晶粒度 要求等于或细于6级。 渗碳热处理装备 箱式多用炉 单排、双排以及多排连续炉 真空（低压）渗碳高压气淬炉等。 计算机控制在渗碳处理中的应用 （1）工业计算机对炉温、碳势、自动线动作程序 的监控与数据自动采集。 ?（2）对自动线渗碳热处理工艺过程的自动跟踪与监控，实现渗碳工艺仿真与优化和零件渗碳质量的预测。 ?（3）对炉内温度、碳势和动作的实时显示及控制，系统故障自动诊断、显示及报警。 ?（4）生产工艺全过程在线自动显示、记录、保存、建档，建立可追踪的热处理质量管理系统。根据需要可以查询数月或数年前的生产记录。 真空（低压）渗碳技术 一般真空（低压）渗碳在小于2.7kPa的低压下进行，渗碳温度在880～980℃。 为适应更高真空渗碳的需要，开发了在1000～1100℃高温渗碳能够保证组织细化的新型齿轮钢。 真空（低压）渗碳具有工艺时间大大缩短、原料消耗极少、零件变形小、热处理质量好、零件表面光洁、无污染的显着特点，是真正意义上的清洁、绿色热处理。 以CA—10B载重汽车变速箱中间轴的三档齿轮为例（齿轮材料为20CrMnTi）说明渗碳钢加工工艺。其加工工艺流程为： 下料--锻造--正火--机械加工齿形--渗碳（930(C）--预冷淬火（830(C）--低温回火（200(C）--磨削精加工--装配 其中预备热处理--正火后的组织为F+S，目的是改善锻造组织，并得到合适的硬度（HB170~210），以利于机械加工； 齿轮最终热处理后得到的组织为： 表面至心部M回+碳化物颗粒+Ar--M回+Ar，完全淬透时心部组织为低碳M回+F，未淬透时则为F+S。 合金渗碳钢渗碳后的热处理工艺（最终热处理）： 渗碳后直接淬火，再低温回火。 第二节 汽车零件调质热处理 汽车零件的调质热处理可分保护气氛调质热处理和一般调质热处理。 保护气氛热处理能够保证零件在热处理过程中不会产生表面氧化、脱碳等缺陷，确保零件的表面质量。 当调质处理后零件工作面需要后续加工时，采用一般热处理。 汽车连杆螺栓的热处理 服役条件 工艺流程 调质热处理技术的发展 （1）炉型由于辐射管加热和网带寿命的大幅度提高，国内标准件行业网带炉得到普遍应用。网带炉具有炉内布料、加热均匀，零件质量稳定，工作环境好等优点。特别对高强度螺栓热处理，采用网带炉使质量有了可靠保证。 ?（2）碳势控制技术的应用碳势控制技术在保护气氛调质生产线上得到普遍应用。采用碳势控制技术使炉内碳势控制精度可达到±0.03%，保证了零件热处理质量。 ?（3）计算机技术的应用通过计算机能够按照工艺设定自动完成工件的生产全过程，记录、保存工件生产中的各种工艺参数，具有完善的故障诊断、显示，安全警示及连锁功能。 （4）快速淬火油和水基淬火介质的应用快速淬火油的应用保证了高强度螺栓件的热处理内在质量。水基淬火介质的应用解决了零件淬油不硬、淬水开裂以及零件淬火变形的质量问题。 第三节 汽车零件的感应热处理 目前，实施感应淬火的汽车零件主要是传递动力转矩的汽车轴类零件，如曲轴、半轴、花键轴、传动轴、凸轮轴以及各种销轴类零件。 十几年来，感应电源也有了迅猛发展。现在，美、英、日、德、西班牙等工业发达国家生产的全固态晶体管电源已达几十种，产品规格齐全，体积小，电能转换效率可达92%以上，功率频率可以覆盖整个感应加热的领域。感应淬火机床正朝柔性化、自动化、智能化控制方向发展。具有零件识别、能量控制、工艺参数显示及故障诊断、显示、报警的感应淬火装置在生产中得到普遍应用。 第四节 锻造余热热处理 大部分汽车结构零件采用热锻成形工艺。 利用锻造余热实施毛坯的热处理是节能的重要措