变速器输入轴渗碳淬火后变形原因分析

白小松 张志强

摘 要：某厂家变速器输入轴在渗碳淬火热处理后发生变形，经与另一厂家同一型号输入轴进行比对试验，采用金相检验、硬度测试等方法对输入轴变形原因进行了分析。结果表明：该厂家所供毛坯件碳含量和Si、Cr、Mn四种元素含量偏高，造成钢件淬透性偏强极易造成轴类钢件热处理后产生扭曲变形。

关键词：变速器；输入轴；渗碳；淬火；变形

1失效情况

（1） 变速器输入轴材料为20CrMnTiH，表面渗碳淬火。热处理所用毛坯件由A厂家和B厂家两家供应商供料。生产中发现A厂家所供毛坯件渗碳淬火后变形，跳动异常，跳动值大于0.5mm以上零件约10%，个别零部件跳动值达到1mm。B厂家所供毛坯件无此类问题。

（2） 毛坯件加工工艺：中频加热；横轧；热效；正火；抛丸。

（3） 输入轴成品加工工艺：粗车；精车；滚齿；渗碳淬火。

（4） 通过对不同工序的零件变形量进行检测证明，变形发生在最后的渗碳淬火工序。

2检测

2.1 化学成分

对两厂家提供的成品输入轴进行化学成分检测[1]，化学成分均满足要求（结果见表1），但是A厂家生产的毛坯件C含量，及Si、Cr、Mn含量均明显高于B厂家（结果见图1）。

2.2 毛坯件检测

取A厂家与B厂家各1个输入轴毛坯件进行金相检测[2]与维氏硬度检测[3]，结果表明两个厂家的毛坯件金相组织均为铁素体加珠光体（检测结果见图2），但A厂家生产的毛坯件硬度略高于B廠家生产的毛坯件（检测结果见表2）。

2.2.1 金相组织

2.2.2 硬度

2.3 淬火件检测

取A厂家与B厂家各2个不同直径淬火后输入轴，进行金相检测[2]与洛氏硬度检测[4]。……