[發明專利]一種扭力軸用輥壓輪表面改性工藝

在審

• 申請號: 201811308212.0
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109355616A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 王思濤;鄔曉穎;閆曉紅;葛軍;陳利華;李永梅;徐勝良;翟新晁;趙慧
• 申請（專利權）人: 北京北方車輛集團有限公司
• 主分類號: C23C8/26
• 分類號: C23C8/26;C23C8/02
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 袁孜

本發明公開了一種扭力軸用輥壓輪表面改性工藝，屬于裝甲車輛關鍵零件扭力軸專用制造工具熱處理領域，輥壓輪利用表面改性工藝方法，其獨有特性為工具提供了良好的耐磨性、表面硬度、疲勞強度和耐蝕性，進一步提高滾壓輪壽命。一種扭力軸用輥壓輪表面改性工藝主要內容為，材料滲氮溫度470?530℃，保溫50小時，氨氣分解率為20％?35％，隨爐冷卻到160℃出爐，可獲得表面硬度HRC≥64的輥壓工具。

技術領域

本發明屬于裝甲車輛關鍵零件用工具的熱處理技術領域，涉及扭力軸用輥壓輪表面改性工藝。

背景技術

扭力軸是履帶裝甲車輛的關鍵零件，作為扭桿式懸掛裝置中的彈性元件，在靜態時承受車輛整體重量，在行駛過程中承受車輛行駛產生的沖擊，當地面沖擊力使負重輪、平衡肘帶動扭力軸扭轉時，利用扭力軸的扭轉變形，達到衰減車體振動，提高坦克裝甲車輛行駛、觀瞄平穩性及乘員乘坐舒適性的目的。

扭力軸的表面輥壓工序，用以提高其表面的光潔度，并產生表面壓應力，進而提高扭力軸疲勞壽命。

輥壓是利用滾壓輪的滾壓頭對扭力軸桿部進行輥壓強化，用以提高其表面的光潔度，并產生表面壓應力，進而提高扭力軸疲勞壽命，一組輥壓輪工具由三個輥壓輪組成，輥壓輪在圓周方向均勻分布。

存在問題：扭力軸輥壓輪采用W18Cr4V高速鋼制造，輥壓輪表面硬度在HRC58-63，與扭力軸硬度非常接近，導致輥壓輪壽命較低，工具材料浪費嚴重。

一組輥壓輪(3件)輥壓7-10根扭力軸時，輥壓接觸部位有碎屑剝落，表面光潔度嚴重下降。除外，還多次造成扭力軸輥壓后產生麻坑和波紋，導致扭力軸報廢。

發明內容

(一)要解決的問題

本發明的目的是提供一種扭力軸用輥壓輪表面改性工藝，輥壓輪利用表面改性工藝方法，其獨有特性為工具提供了良好的耐磨性、表面硬度、疲勞強度和耐蝕性，進一步提高滾壓輪壽命。通過對輥壓輪進行基體熱處理和表面改性，提高輥壓輪表面硬度，增加其表面耐磨性，延長輥壓輪的壽命，降低材料浪費，保證扭力軸表面的光潔度，進而提升扭力軸的疲勞壽命。

(二)技術方案

本發明的技術方案是：一種扭力軸用輥壓輪表面改性工藝，其特征在于，該工藝包括以下內容：

(1)輥壓輪表面改性前，先對其基體進行基體熱處理；基體熱處理制度：包括淬火工藝和回火工藝；

(2)輥壓輪表面改性選用氨氣作為氣體滲氮介質；

(3)滲氮前準備工作，輥壓輪進行除油，在200℃以下，將工件置于爐內后，通入氨氣，將爐內空氣排出；

(4)排凈空氣后，開始升溫至395-405℃，設定氨氣分解率達到20％，分解率恒定2小時后繼續升溫至滲氮溫度,進入滲氮過程；

(5)進入滲氮過程：氨分解率一直維持在20％-35％；滲氮溫度為470-530℃，保溫50小時，完成滲氮后進行冷卻，冷卻方式為隨爐冷至160℃，之后出爐。

另外，進入滲氮過程采用下述優選方式：氨分解率一直維持在28％；滲氮溫度為485-495℃，保溫50小時，完成滲氮后進行冷卻，冷卻方式為隨爐冷至160℃，之后出爐。

優選地，基體熱處理制度的淬火工藝具體內容為：淬火加熱溫度為1260℃，保溫時間為80-90分鐘，冷卻介質為快速淬火油，油溫30℃-80℃。

優選地，淬火加熱溫度為1260℃具體過程為：由650℃、850℃、1030℃三個溫度進行保溫停留，逐漸達到淬火加熱溫度1260℃。

優選地，650℃保溫90分鐘，850℃保溫120分鐘、1030℃保溫90分鐘。