汽车拨叉热处理工艺研究

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1、汽车拨叉热处理工艺研究ExploreforHeattreatmenttechnicsofShiftingfork夏致斌（株洲职业技术学院，湖南株洲，412001）(ZhuzhouProfessionalTechnologyCollege,Zhuzhou，Hunan，412001,China)Xia-Zhibin【摘要】采用正交试验法，确定的汽车拨叉零件热处理工艺参数组合，满足使用要求；分析了该工艺形成的拨叉表层碳浓度情况和碳浓度梯度分布，获得浅层碳氮共渗碳浓度梯度分布对性能的影响，采用在升温阶段手动通入适量氨气的工艺调整方法，可以缩短均温时间

2、，保证表面硬度达到技术要求，探索了合适氨气流量确保表层不出现过量残余奥氏体和黑色组织的机理，选用MT25656分级淬火油，可以满足零件变形要求。【关键词】汽车拨叉碳浓度梯度表面硬度残余奥氏体中图分类号：TG156.8文献标志码：A【Abstract】Inordertosatisfytheoperatingrequirement,orthogonalexperimentisadoptedtodefinetheheattreatmentprocessparametercombinationofautomobile’sshiftingfork.We

3、grasptheeffectofgradeddistributionofconcentrationofcarbononperformanceaboutshallowlayernitrocarbarizingbyanalyzingthestatusandgradeddistributionofconcentrationofcarbonofshiftingforksurfacelayergeneratedfromtheprocess,thatis,bytheprocessadjustmethodwhichblowinginammoniagasas

4、requiredmanuallyintheperiodofheatingup,thetemperatureuniformitytimecanbeshortened,andthesurfacetothecasehardnessisassuredtoachievetechnicalrequirement.Themechanismwhichtheproperammoniagasfluxensureexcessiveresidualausteniteandblackorganisenottoappearinsurfacelayerisresearch

5、ed,anditcansatisfythepartdistortionrequirementbyselectingquenchingoilMT25656.【Keywords】automobile’sshiftingfork;gradeddistributionofconcentrationofcarbon;casehardness;residualaustenite1.前言某公司为了开拓国际市场，引进国外某型号重载卡车的系列拨叉零件的加工，由于该零件热处理的技术要求高，前期试验合格率不足30%。热处理工艺的研制开发成为拨叉零件批量生产的瓶颈。

6、国内类似型号的汽车拨叉生产，或有成熟工艺，但因技术保密，或由于设备、所用热处理气氛等不同而难以借鉴。该产品要求碳氮共渗有效硬化层深度为0.1～0.25mm，表面硬度锉试硬62HRC，表面组织为隐针马氏体+残余奥氏体（企业标准TES-003A～D级），心部组织为马氏体+贝氏体，材料为20CrNiMo，零件变形要求如图1所示。图1汽车拨叉零件示意图Fig.1Automobile’sshiftingfork’spartsketch技术要求的难点在：渗层浅，硬度高，组织必须满足TES相应标准要求，变形控制要求严格。如果共渗时间过长，则容易超深，时间短

7、则硬度难以保证；碳、氮浓度控制也必须精细，否则表面残余奥氏体很容易超标，或者硬度难以达到技术要求。为此我们选用L9（34）正交表设计试验方案，研究温度、碳势、氨流量和保温时间对产品质量的影响，获得了优化的工艺参数组合，即当温度为840℃，碳势为1.0%c，氨流量为10L/min，保温时间为30min时，生产出的产品质量符合技术要求。2.碳浓度及碳浓度梯度研究汽车拨叉经碳氮共渗淬火处理后，硬度梯度与碳浓度梯度分布如图2、3所示。图2合格产品零件硬度梯度图图3合格产品零件碳浓度梯度图Fig.2HardnessgradediagramFig.3Gr

8、adeddistributionofconcentrationforeligiblepartofcarbondiagramforeligiblepart零件渗碳或碳