汽車門鎖止動爪滲碳工藝

郭銀芳，萬俊

某汽車門鎖止動爪零件，需表面滲碳淬火處理，以獲得一定深度的滲碳層和表面硬度。因零件為精沖-彎曲成形件，熱處理變形會影響彎曲高度，造成高度尺寸超差，需增加校正工序。而且由于零件小，批量大，使校正工序費時費力。因此，尋找合適的熱處理工藝，不僅滿足熱處理技術要求，而且變形小，可為企業降本增效。

1.試驗零件與方法

（1）技術要求 零件材料為20鋼，滲碳淬火工藝要求為：滲碳層0.1～0.4mm，表面硬度460～660HV3，零件壓彎高度（7.5±0.2）mm。零件尺寸及形狀如圖1所示。

（2）工藝制訂分析 零件小且批量大，屬于淺層滲碳，表面硬度范圍較寬，因此首選網帶爐滲碳淬火。裝爐方式首先考慮自由擺放，并根據熱處理后的變形情況做出調整。碳勢設定為常用值1.0%。

2.試驗及結果

網帶爐滲碳淬火和回火工藝參數見表1。

零件擺放方式：自由擺放在網帶上。淬火后的零件進行250℃回火，經維氏硬度檢測，表面硬度470～650HV3，滲碳層0.3mm，硬度和滲碳層都合格。經尺寸檢測，部分零件變形較大，彎曲高度尺寸7.4～7.8mm，需增加手工校正。且在校正過程中，發現10%的零件開裂，檢測開裂的零件，表面硬度在580～650HV3，心部硬度45～50HRC。

分析零件變形大的原因之一是零件擺放方式無規律，零件與網帶接觸面不一樣時，零件受自重影響不一樣，因而在加熱過程中受力狀態不一致，因此變形無規律，部分零件變形大。

圖1 止動爪零件示意

零件開裂的原因是零件表面和心部硬度高，零件經手工敲擊校正時脆性大，導致開裂。因零件擺放無規律，零件淬火后的硬度區間大，故提高回火溫度到280℃，部分零件表面硬度在460HV3以下，表面硬度超下限。

3.工藝優化

基于以上情況，對止動爪熱處理工藝進行如下優化：

（1）裝爐方式 零件大截面平鋪于網帶上，且零件長度方向與網帶運行方向平行，如圖2所示。保證零件受力一致，入油淬硬均勻性好。

圖2 優化后的止動爪裝爐示意

（2）滲碳工藝 降低淬火溫度到（850±10）℃，減少變形。同時調整碳勢到0.9%±0.05%，降低零件表面含碳量，降低開裂風險。優化后的滲碳淬火工藝參數見表2。

（3）檢測結果 提高回火溫度到350℃，獲得適中的心部硬度。工藝優化后結果見表3。

采用上述優化工藝對止動爪進行了熱處理，各項檢測均滿足技術要求，零件硬度均勻性好，且敲擊試驗無開裂。檢測結果驗證了該優化工藝的可行性。

4.結語

（1）零件裝爐方式直接影響著零件熱處理變形和硬度均勻性，止動爪長度方向平行于網帶運行方向擺放，可以降低變形和提高硬度均勻性。

（2）網帶爐滲碳碳勢控制在0.85%～0.95%，適合表面硬度適中的淺層滲碳零件，可獲得較好的綜合力學性能。

表2 優化后的止動爪滲碳淬火工藝參數

表3 工藝優化后的止動爪檢測結果