球笼式保持架渗碳淬火的热处理工艺

徐伍平， 石宝枢

（1.襄阳汽车轴承股份有限公司，湖北襄阳441022；2.浙江众达传动股份有限公司，浙江金华321025）

1 球笼式保持架的结构特征

球笼式保持架是汽车球笼式等速万向节的关键零件之一，如图1所示，其包括同心的内、外球面，两平行的端面，在内、外球面有6～8个沿圆周均布的矩形窗孔，分别用于夹持钢球，引导转角。内、外球面的中心与宽度中心重合，若干矩形窗孔的两侧均与两平行的端面平行。由于球笼式保持架工作承受极其复杂的交变载荷，为确保其具有足够的可靠性、使用寿命和良好的韧性，必须采用特殊的热处理工艺。

图1 球笼式保持架的结构

2 球笼式保持架的性能要求

汽车用球笼式等速万向节的球笼式保持架在工作中，6～8个窗孔两端与钢球配合表面要承受钢球的挤压、磨损和冲击载荷，其失效形式为窗孔表面压陷、磨损、接触疲劳、整体的变形和碎裂等。故球笼式保持架要求窗孔表面要具有高的硬度、好的耐磨性、高的接触疲劳极限等，总之，球笼式保持架整体应具有高强度和良好的耐冲击韧性。

2.1 材料

球笼式保持架一般选用渗碳钢，再经过表面渗碳后淬火、回火处理，达到所要求的硬度、强度和韧性等使用性能要求。球笼式保持架所选用的材料牌号一般为20Cr、20CrMnTi等，常用的材料牌号为20CrMnTi，其化学成分见表1。

表120 CrMnTi材料的化学成分质量分数 %

20CrMnTi钢经过渗碳淬火、回火处理后，表面可获得硬度和耐磨性均较高的硬化层，而心部保持一定的强度和韧性，从而具有良好的、综合的力学性能。……