十字軸,是實現變角度動力傳遞的機件,用于需要改變傳動軸線方向的位置,它是汽車驅動系統的萬向傳動裝置的 “關節”部件。十字軸經過滲碳熱處理后表面硬度高,心部韌性強,對熱處理后的組織要求也較為嚴格。
用于制造十字軸的普通的低碳合金鋼,由于原始晶粒度低等因素造成普通滲碳淬火后的馬氏體組織粗大,由于合金元素的影響及表層滲碳后,碳濃度比較高,使滲碳層Ms點進一步降低,因此,低碳合金鋼滲碳熱處理后,滲碳層容易出現比較多的殘奧氏體,造成表面硬度,強度滿足不了要求,在工作過程中殘余奧氏體受熱或在應變作用下分解,引起尺寸變化和應力重分配,也可能因此在磨削精加工時產生磨削裂紋。
目前,青島豐東熱處理有限公司采用密封箱式氣體滲碳氮化多用爐,對此類產品已進行生產,此多用爐分為前室后室及緩冷室,我們采用滲碳后空冷,再進行淬火的熱處理工藝,即在滲碳完成后在爐內空冷,而后重新加熱再淬火。此熱處理工藝使淬火組織細密、馬氏體針較細殘A下降、變形小,耐磨性好。滲碳空冷相當于一次正火工藝,既起到了細化晶粒的作用,又可以使產品在空冷過程中產生細小的滲碳體,降低了馬氏體內的含碳量,從而在產品再經過重新加熱淬火,回火后的組織為細針狀馬氏體及少量殘余奧氏體、少量的滲碳體。
產品使用此熱處理工藝處理后使表面組織中的馬氏體的級別由6-7級提高到了2級,大大提高了產品質量,滿足了客戶要求。