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转向连接销热处理工艺研究

杨光伟1李明哲2孙少权2李旭2庄稼稔2(1.长春汽车工业高等专科学校；2.一汽解放汽车有限公司)

【摘要】为避免某重型载货汽车前桥上的转向连接销(40CrH钢)产生淬火裂纹，同时满足金相组织要求，采用水溶性淬火介质(PAG类聚醚)进行了淬火工艺试验。结果表明，采用淬火温度为840℃、水溶性淬火溶液浓度为8%~10%及温度为20~50℃的新工艺进行淬火效果最佳，无淬火裂纹产生，累计生产的50万件转向连接销均未出现质量问题。

主题词：转向连接销淬火工艺水溶性淬火介质

中图分类号：U463.46文献标识码：A文章编号：1000-3703(2013)05-0022-03ResearchonHeatTreatmentProcessofSteeringPin

YangGuangweil,LiMingzhe2,SunShaoquan2,LiXu2,ZhuangJiaren2

(ChangchunAutomobileIndustryInstitute;2.FAWJiefangAutomotiveCo.,Ltd)

【Abstract]Topreventquenchingcrackofsteeringpin(40CrHsteel)onthefrontaxleofaheavytruckandsatisfytherequirementofmetallurgicalstructure,quenchingtestwascarriedoutwithwatersolublequenchingliquid(PAGpolyether).Testresultsshowthattheoptimumquenchingeffectcanbeobtainedattemperatureof840℃,8%~10%concentrationofwatersolublequenchingliquidandthetemperatureof20~50℃,undersuchconditions,noquenchingcrackappears,noqualityproblemoccurredforthetotal500,000steeringpinsproduced.

Keywords:Steeringpin,Quenchingprocess,Watersolublequenchingliquid

1前言

某重型载货汽车前桥上的转向连接销(40CrH)起着固定转向机与前梁的作用，承受着高强度的切应力及交变冲击载荷应力，如果其失效将造成严重的交通事故。

在生产过程中，为满足对转向连接销金相组织的要求，在选择淬火温度时，采用了40CrH材料常用淬火温度的下限温度，并以清水作为淬火介质。虽然采取上述工艺后金相组织达到了技术要求，但相应的淬火裂纹也随之出现，尽管在生产中严格控制淬火温度及水温，但淬火裂纹仍不断发生，这说明选用清水作为冷却介质是不合适的，因为水的冷却速度过快。如何既消除淬火裂纹缺陷，又能满足零件金相组织要求，选择合适的淬火溶液是关键。根据水溶性淬火溶液的冷却特性，通过调整其浓度可使它的冷却速度低于水或高于淬火油，为此，采用水溶性淬火溶液作为转向连接销的淬火介质，以便解决现生产中遇到的淬火裂纹问题。

2试验零件及技术条件

2.1转向连接销尺寸

试验用转向连接销外形尺寸如图1所示。—22—

图1试验用转向连接销外形尺寸

2.2技术条件

试验用转向连接销的技术条件见表1。

表1转向连接销技术条件

材料

40CrH

淬火硬度

≥415HB

回火硬度

285~321HB

金相组织要求

检验部位按A08-7.1-2002的规定；

检验标准按A08-7.2-2002的规定

注：A08-7.1-2002-6-6.3规定：当工件有效直径40mm时，检验部位以距表面10mm处为准；A08-7.2-2002-4-4.2规定：金相组织在放大400倍下检测，1~4级为合格。1级：回火索氏体；2级：回火索氏体+极少量托氏体+极少量铁素体；3级：回火索氏体+少量托氏体+少量铁素体；4级：回火索氏体+少量托氏体+部分条状铁素体。

3试验设备及检验方法

试验采用推杆式连续调质线，该调质线中的T-240型淬火炉共分3个加热区，炉内分布18个料盘，靠液压油缸实现进料，经实际测温，淬火炉内温度