汽车转向节中频淬火开裂及预防

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1、；＼：：舍：舍：全：全：舍：舍：～测试与分析～汽车转向节中频淬火开裂及预防苏以人(武汉职业技术学院机电学院，湖北武汉430074)摘要：汽车转向节中频淬火时，往往在轴颈端面的圆角部位发生开裂，是中频加热速度过快而在淬火区与非淬火区之间的过渡区形成拉应力集中所致。此外，由于孔堵塞致使圆角加热不足，或盲孔过热也会导致转向节开裂。降低中频淬火加热速度，清除孔内的堵塞物，盲孔口合理倒角可防止转向节中频淬火开裂的发生。关键词：转向节；中频淬火；圆角；拉应力中图分类号：TG115文献标识码：B文章编号：1008—1690(2015)o3-0061—03

2、TheAutomobileSteeringKnuckleIntermediateFrequencyQuenchingCrackAnalysisandthePreventionMeasuresSUYiren(SchoolofMechanicalEngineeringofWuhanPolytechnic，Wuhan430074，HubeiChina)Abstract：Theautomobilesteeringknucklecrackingoccursfrequentlyinthefilletregionofneckjournalenddurin

3、gthemid—frequencyinductionhardening，andarisesfromtensilestressconcentrationintransitionregionbetweenhardenedzoneandzonenothardenedduetoexcessivelyrapidmid—frequencyinductionheating．Beyondthis，theautomobilesteeringknucklecrackingrelatestounderheatingofthefilletregionduetoth

4、eholeblockingortotheblindholeoverheating．Thecrackingofautomobilesteeringknucklemaybeavoidedbyreductioninmid-frequencyinductionheatingspeed，removingblockagefromtheholeorappropriatechamferingoftheblindholeorifice．Keywords：steeringknuckle；mid—frequencyhardening；fillet；tensile

5、stress0概况淬火，中频加热参数和淬火工艺参数见表。转向节是汽车最重要的零件之一。一些汽车制造厂生产的EQ140汽车转向节在中频淬火时，常常所发生开裂，存在严重的质量问题。中转向节如图1所示，材料为40Cr钢。锻造成形后，对毛坯进行调质处理，硬度要求为241～285HBS，显微组织为回火索氏体(1～4级)。机加工后，轴颈、圆角及端面同时中频淬火硬化，硬化区表面硬度要求为52～63HRC，硬化层深度为3～6mm，硬化层显微组织为针状或细针状回火马氏体表面表面(3～7级)。图1转向节的结构和中频淬火应力分布示意图调质处理在井式炉中加热，86

6、0℃×70min，在Fig．1Schematicdiagramofconfigurationanddistribution0．2％聚乙烯醇水溶液中淬火，然后600oC×3h回ofstressoriginatingfrommid一~equencyinduction火。采用圆柱形感应器进行连续中频感应加热表面hardeningforthesteeringknuckle收稿日期：2014—05-23作者简介：苏以人(1965一)，男，湖北荆州人，学士，工程师，高级讲师。联系电话：18007178755．E-mail：Suyiren2948@sin

7、a．corn《热处理》2015年第30卷第3期·61·表1转向节中频淬火参数和工艺参数Table1Electricandprocessparametersofmid-frequencyinductionhardeningforthesteeringknuckle孔无倒角，有轻微过热现象。1检测结果及分析磁力探伤发现，经中频淬火的转向节裂纹发生的位置：一是在圆角区域内，为周向裂纹，如图2所示；二是在盲孔口，为径向裂纹。发生周向裂纹的转向节件数占98．3％，周向裂纹长度一般为15～45mm，无折叠等痕迹。转向节表面粗糙度为Ra=3．2～6．3m

8、，符合要求。周向裂纹在长度方向上与刀纹不重合。化学成分分析结果是c、Si、Mn、Cr、S、P等元素图2转向节中频淬火裂纹的发生位置的含量均在标准规定范围内。Fig．2Locati