CN102732705B - 一种传动轴用球笼的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传动轴用球笼的热处理方法，包括下列步骤：步骤一：选取40MnB无缝钢管，经下料、镦粗、冲窗口制造成型得到传动轴球笼；步骤二：将步骤一得到的传动轴球笼在890℃-920℃下，经0.8碳势保温60-70分钟；步骤三；将经步骤二处理后的传动轴球笼经快速淬火油冷却到室温，冷却速度为280-315℃/秒；步骤四：将经步骤三处理后的传动轴球笼经在140℃-150℃下回火保温50-60分钟，再冷却到室温。本发明采用淬火+回火的热处理工艺对等速传动轴球笼进行热处理的方法，该方法极大地简化了热处理工艺，提高了生产效率，同时保证了产品的质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种机动车用传动轴的热处理方法，尤其涉及一种机动车用等速传动轴球笼部分的热处理方法。
背景技术
目前，汽车用等速传动轴的球笼，都是选用低碳合金钢例如SAE 8617，20CrNiMo加渗碳淬火+回火的工艺制造。但其制造成本高，热处理时间长。以SAE8617为例，其成本约为7500元/吨，渗碳淬火+回火热处理时间为10-12小时，其热处理过程时间较长，限制了球笼生产效率的提高。
发明内容
技术问题
本发明要解决的问题是提供一种采用淬火+回火的热处理工艺对等速传动轴球笼进行热处理的方法，该方法极大地简化了热处理工艺，提高了生产效率，同时保证了产品的质量。
技术方案
为了解决上述的技术问题，本发明的热处理方法包括以下步骤：
步骤一：选取40MnB无缝钢管，经下料、镦粗、冲窗口制造成型得到传动轴球笼；
步骤二：将步骤一得到的传动轴球笼在890℃-920℃下，经0.8碳势保温60-70分钟；
步骤三：将经步骤二处理后的传动轴球笼经快速淬火油冷却到室温，冷却速度为280-315℃/秒；
步骤四：将经步骤三处理后的传动轴球笼经在140℃-150℃下回火保温50-60分钟，再冷却到室温。
40MnBH钢和SAE8617钢的化学成份对比见下表1。
由于球笼是等速传动轴的一个关键零件，要求很好的综合机械性能：高表面硬度保证有很好的耐磨性，同时要有较高的强韧性，在工作中起到支撑作用，不会被压碎，而往往这两者会相互制约，一般情况下当零件有较高的硬度时其强韧性会受影响，所以在传统的工艺中都采用低碳CrMo钢+渗碳淬火的工艺制造，来同时保证高表面硬度和高强韧性要求。但这种材料价格昂贵，热处理时间长，一直是提高生产效率的一个控制性环节。而本发明选用40MnB钢，其碳含量较高可以通过普通淬火(而不是渗碳淬火)就达到较高的表面硬度。同时MnB钢热处理以后其强韧性也比较高，可以满足产品要求。
有益效果
本发明的热处理方法与现有技术相比，具有以下技术效果：
(1)降低了材料成本，40MnB目前约6000元/吨，而SAE8617约为7500元/吨；
(2)热处理时间和成本大幅减少，现有的渗碳淬火+回火工艺，整个热处理时间为10-12小时，而本发明的热处理方法整个热处理时间约3-3.5小时。
(3)经本方法热处理的传动轴球笼机械性能明显优于现有热处理方法处理的传动轴球笼。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明做进一步底详细说明。
实施例一：
本实施例的具体实施步骤如下：
步骤一：选用Φ56.2×44.9mm 40MnB无缝钢管，经下料，镦粗，冲窗口制造成型AC1500球笼，该种球笼应用于小型机动车；
步骤二：将步骤一得到的球笼经900℃，0.8碳势保温60分钟，快速淬火油，快速搅拌冷却到室温，冷却速度约为300℃/秒；
步骤三：将步骤二的球笼经145℃回火保温55分钟，再冷却到室温。
下表1将本实施例中选用的40MnBH钢和SEA8617钢做了成份对比：
表1
本实施例得到的球笼性能与传统SAE8617钢球笼性能对比如下表2所示，可见其机械性能明显优于现有热处理方法处理的传动轴球笼。
表2：
实施例二：
本实施例的具体实施步骤如下：
步骤一：选用Φ61.7×50.4mm 40MnB无缝钢管，经下料，镦粗，冲窗口制造成型AC2600球笼，该种球笼应用于中小型机动车；
步骤二：将步骤一得到的球笼经910℃，0.8碳势保温70分钟，快速淬火油，快速搅拌冷却到室温，冷却速度约为280℃/秒；
步骤三：将步骤二的球笼经150℃回火保温60分钟，再冷却到室温。
Claims (1)
1.一种基于40MnB材料制造传动轴用球笼，其特征在于，所述球笼的原料为40MnBH钢，其含有如下化学成分：C 0.42%，Si 0.21%，Mn 1.34%，P 0.016%，S 0.018%，B 0.001%，余量为铁；
并按照下列步骤制造所述球笼：
步骤一：选取Φ56.2×44.9mm 40MnB无缝钢管，经下料、镦粗、冲窗口制造成型AC1500球笼，该种球笼应用于小型机动车；
步骤二：将步骤一得到的传动轴球笼经900℃，0.8碳势保温60分钟；
步骤三；将经步骤二处理后的传动轴球笼经快速淬火油冷却到室温，冷却速度为300℃/秒；
步骤四：将经步骤三处理后的传动轴球笼经在145℃下回火保温55分钟，再冷却到室温；
热处理后得到的球笼具有如下机械性能：压碎强度 53~59MPa，似净扭强度1109~1153kN，表面强度57.5~58.5HRC，心部硬度56-58HRC。
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