锻造转向节断裂原因分析与工艺措施

文／张先彬，黄昌文，陈天武，韩永·安徽安簧机械股份有限公司

锻造转向节断裂原因分析与工艺措施

文／张先彬，黄昌文，陈天武，韩永·安徽安簧机械股份有限公司

汽车转向节的功能是传递并承受汽车悬架系统载荷，支承并带动轮毂绕主销转动而使汽车转向。转向节是汽车转向系统中的重要安全零件，影响汽车行驶稳定性、安全性及转向灵敏性，要求其具有高强度和高疲劳寿命。锻造转向节常用40Cr材料，一般调质硬度为250～300HB。为进一步提高产品疲劳强度和疲劳寿命，轴类转向节技术要求中常有轴承及轴颈段采取中频淬火工艺，要求表面硬度50～60HRC，淬硬深度2～5mm。本文主要研究轴类转向节发生断裂的原因及改进措施。淬火硬度过高或过低，淬硬层深度范围超差，中频感应加热出现过烧，淬火或回火过程出现裂纹等。

⑶轮毂轴承失效。如轴承装配过紧、润滑不良，汽车行走中轴承发热或轴承破碎，导致转向节轴颈烧损、断裂。

⑷交通事故或严重超载。强大的冲击载荷引起强度断裂。

结合质量管理工具FMEA对转向节断裂主要失效模式及影响进行分析。从图1看出，锻造毛坯缺陷、中频淬火缺陷和严重超载或交通事故冲击载荷，风险

转向节断裂的主要形式

轴类转向节主要应用于卡车、客车、MPV、SUV等汽车，产品台架试验及市场质量反馈表明轴部断裂是主要质量风险。主要表现形式分四类：

⑴材料及锻造毛坯缺陷。如材料带来夹杂、折叠、裂纹等缺陷，锻造过程产生的过热、折叠、裂纹，锻后余热淬火中工件温度不均、入油温度过高而产生裂纹等。……