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2003年第1期綦齿传动．25．

淬火油对中间轴表面硬度的影响

胡明霞赵世鑫

摘要：针对中间轴淬火后表面硬度低的问题，研究了不同淬火油对中间轴淬火
后质量的影响，结果表明采用快速淬火油可解决大截面中间轴淬火硬度的难题。
关键词：淬火油中间轴硬度影响

1-日_‘lJ-—吾-一时，检测了原材料的化学成分、淬透性等均符
我厂生产的某变速器，其齿轮和轴齿件合表1中的材料技术条件：碳浓度分布亦符合
渗碳后都要求采用分级淬火油淬火。自上一工艺设计要求；但在金相分析中发现中间轴表
世纪90年代初该变速器投入批量生产以来，面形成了厚约0．1mm的黑带黑网等非马氏体
我厂已先后用过大连瓦房店、重庆后工学院、组织，我们认为这是导致表面硬度偏低的直接
英国BP公司和重庆海森公司等多种分级淬原因。在通过一系列的工艺试验后，确认淬火
火油。在生产中对于第二轴和中间轴这类大介质的冷却能力不足是造成中间轴淬火后表
直径大截面零件时有表面淬不硬的情况发面硬度低的主要原因。
生。到99年，还出现过连续多炉中间轴表面本文仅就中间轴渗碳后采用不同的淬火
硬度低于要求的质量问题，同时也存在同炉油淬火冷却对表面硬度、心部硬度及DC值的
中间轴当中部分硬度合格、部分未淬硬，甚至影响进行了研究，尤其对几种淬火油的冷却特
在同一根中间轴上也有局部区域达不到要求性曲线和淬硬能力进行了分析比较。
硬度和有效硬化层深(DC)的情况。在分析原因
表117CrMnBH钢的化学成分和淬透性
化学成分(质量分数，％)淬透性(HRC)
CSiMnCrPSBJ5Jl0J25J50

0．15~O．15～1．O～1．()～≤0．O3O，O15～0．o01～394335~3927~31≥24
0．200．401．31_30．0350．o03

2试验方法
试验随生产进行，中间轴材料为
17CrMnBH，其化学成分及淬透性要求见表
1，中间轴结构如图1所示。其技术要求为表
面硬度59~63HRC，DCl／610=0，7—1．0mm，齿
．警＼
根心硬度31~44HRC。i

中间轴在密封式多用炉内渗碳淬火，渗．■

碳气氛为RX气+天然气，并用氧探头碳控系田l中问轴简田

．26．綦齿传动2003年第1期

统控制炉内碳势，渗碳结束后在顶冷室中冷为45℃。直接从生产中抽样进行金相及硬度
至≤600~C时再人渗碳炉内加热淬火。淬火槽检验。
内配有搅拌系统、加热和冷却设施，油温可3试验结果
控。在1999~2000年间，采用整槽更换油的方表2为三种分级淬火油及一种快速淬火
式，前后对比试验了FQ-A3、H100、HSGK-Ⅲ油对中间轴表面硬度、心部硬度、DC及金相
三种分级淬火油和HSQCK-H快速淬火油的组织等的影响。表3是HSGK一Ⅲ分级淬火油
冷却性能和淬火质量情况。分级淬火油入油不同油温对中间轴淬火质量的影响。
温度控制在ll5℃，快速淬火油人油温度控制
表2不同淬火油对中间轴淬火质量的影响
序号淬火油KMArDC／610，mm表面硬度，HRC齿根心硬度，HRC表面非马层厚，mm
lFQ-A3l330．7563350．025
2FQ-A3l320．8450~553l0．088
3Hl0ol220．86l34．4

4Hl0o2330．445~57330．125

5Hl0ol4．54．50．4856~603l0．09
6HSGK一Ⅲ2440．9554~593l0．10
7HSGK一Ⅲl550．652~5828黑色点状物
8HSQCK—-Hl341．06l330．025
9HSQCK—-Hl440．960~6l340．0l2
(注：工艺过程、搅拌速度相同。除序号2为使用半年后的旧油外，其余为新油。)
表3HGSK一Ⅲ分级淬火油使用温度对中间轴硬度、DG等的影响
使用温度，℃KMArDC／610，mm表面硬度，HRC齿根心硬度，HRC表面非马层厚，inln出现贝氏体的距离，咖
ll62440．9554~593l0．100．7
ll5l550．652~5828黑色点状物0．5
l04l330．35~1．05936．60．0250．37

85l220．760～6l27．50．0l20．15

从表2结果看，分级淬火油处理的中间处理不可避免的正常现象，后期的强化喷丸处
轴，表面具有较厚的非马组织，渗层中出现贝理可去除。
氏体，表面硬度低，DC值浅，只有用FQ-A3新表3的结果说明：降低HSGK-Ⅲ分级淬
油时能满足技术要求，但使用半年后油质就老火油的使用温度，表面硬度可达图纸要求，但
化变质，中间轴的淬火效果明显变差。H100油DC值不均匀、偏浅，渗层中过早出现贝氏体，
处理的第一炉中间轴硬度、DC都达到了要降低了渗层强度，不符合技术要求。
求，但渗层中出现了贝氏体，后面处理的几