表面脱碳对渗碳淬火工艺的影响

文/王佳佳·上海汽车变速器有限公司

本文主要针对某项目挡位结合齿在工艺开发试制过程中，发现了表面非马氏体组织缺陷，分析与锻坯表面脱碳有较大关系，通过几种脱碳试验结果对比，确定了表面脱碳对渗碳热处理工艺的影响，对锻件表面脱碳技术要求的制定具有参考意义。

由国内某公司研发的7 速TST 双离合器变速箱综合传动效率达到94%，最高效率达到97%，具有最佳的燃油经济性，同时让消费者拥有优越的驾车体验，换挡时间低于0.2s。该变速器齿轴类零件采用冷热复合结合锻造、低压真空渗氮等自动化生产工艺，本文以六七挡结合齿为例，零件外貌如图1 所示，对工艺试验中出现的齿部非马氏体组织成因进行分析，制定相应措施。

问题描述

图1 六七挡结合齿零件外貌

工艺开发试验阶段，渗碳淬火后对齿部理化进行检测，发现齿部外缘出现大量黑色非马氏体组织如图2 所示，与此同时，其他整体式结合齿也有类似情况出现，主要工艺流程为温锻→等温退火→冷精整→机加工→渗碳淬火，结合齿部位在冷精整成形后，不经过后续机加工处理，直接进行渗碳淬火，发现非马氏体组织的同时，表面硬度和渗层深度也低于下限值。

图2 六七挡结合齿非马氏体组织形貌

问题分析

利用鱼骨质量分析方法，对该质量问题进行剖析如图3 所示，由原热锻+车外径工艺流程转变为温锻+不车外径，其锻造工艺存在变更情况，分析认为表面脱碳对非马氏体组织的形成是问题的关键。……