IE1671驅動輪軸的感應熱處理工藝

■ 孔春花，張實地，張沈潔，李瑞卿，劉進營

材料為IE1671驅動輪軸（見圖1）是低速大扭矩軸，在車輛傳動總成中起傳遞力矩驅動輪子轉動的重要作用，為車輛的關鍵、安全件。由于感應熱處理的特點（表面局部加熱），該零件在花鍵尾部和臺階的尖角處感應加熱時，容易過熱，導致晶粒粗大，且由于該驅動輪軸結構較為特殊（R圓角淬硬層要求較深≥7mm；硬度≥47HRC、淬硬層深3～16mm有5處范圍要求、晶粒度≥5級、馬氏體含量≥90%等多項技術要求），在保證淬硬層深的同時也容易過熱，導致R圓角部位晶粒粗大，端頭螺栓孔處距齒根部0.6mm易淬透，也容易使冷卻時冷速較快，相變應力、熱應力較大，再加上該材質淬透性又好，因此淬火時變形開裂傾向較大。

為解決這一難題，對該種驅動輪軸中頻感應淬火的工藝進行研究，通過電參數、工裝夾具設計和感應淬火工藝優化等一系列試驗工作，研究出了一套適合該驅動輪軸生產的最佳工藝方案，降低了廢品率，同時達到高質量、低成本、低能耗的綠色制造目標。

圖1 材料為IE1671驅動輪軸示意

表1 驅動輪軸化學成分（質量分數） （%）

一、技術要求

材料及其工藝為：所用材料IE1671相當于我國的30CrMnMoB，其化學成分分析如表1所示。取樣部位、不同位置之不同深度處硬度測量及金相組織分別如圖2、圖3所示。

技術要求：①DB4.0。②H1、H2、H3處≥47HRC。③淬硬層深度，H1段：7～16 mm；H2段：7～12 mm；H3段：3 mm；位置A處≥7mm。

圖2 驅動輪軸零件取樣部位圖

二、感應淬火工藝參數

1. 工藝方案的確定

所用感應器為圓環感應器，其結構如圖4所示。感應器內徑φ178mm，感應器下端附一噴水圈。……