[發(fā)明專利]一種耐磨抗疲勞汽車轉(zhuǎn)向軸的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910831278.6
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110484860A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣仁平
• 申請（專利權(quán)）人: 含山縣祥瑞運(yùn)輸有限公司
• 主分類號: C23C8/32
• 分類號: C23C8/32;C21D1/18;C21D1/60;C21D9/28;B24B1/00;B24B1/04
• 代理公司: 34129 合肥廣源知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 付濤<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入國

本發(fā)明主要涉及汽車零件加工技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種耐磨抗疲勞汽車轉(zhuǎn)向軸的制備方法，包括：打磨拋光、一次加熱、碳氮共滲、二次加熱、淬火、覆膜；本發(fā)明提供的耐磨抗疲勞汽車轉(zhuǎn)向軸的制備方法，在不改變轉(zhuǎn)向軸原料的基礎(chǔ)上對轉(zhuǎn)向軸的表面進(jìn)行處理，能夠顯著提高轉(zhuǎn)向軸的強(qiáng)度，增強(qiáng)耐磨性和抗疲勞性能，避免轉(zhuǎn)向軸突然出現(xiàn)故障而影響方向盤的操作，延長轉(zhuǎn)向軸的使用壽命，提高汽車的駕駛安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及汽車零件加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐磨抗疲勞汽車轉(zhuǎn)向軸的制備方法。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，汽車越來越成為不可缺少的工具，作為運(yùn)輸工具能夠促進(jìn)工業(yè)快速發(fā)展，作為交通工具能夠給人們的生活提供更多的便利；轉(zhuǎn)向軸是汽車的關(guān)鍵零件，轉(zhuǎn)向軸的功用是將駕駛員作用于轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向力矩傳遞給轉(zhuǎn)向器，它的上部與轉(zhuǎn)向盤固定連接，下部與轉(zhuǎn)向器相連，轉(zhuǎn)向軸從轉(zhuǎn)向柱管中穿過，支承在柱管內(nèi)的軸承和襯套上，有些轉(zhuǎn)向軸不但具有一定的剛度，還具有吸能功能，起到防傷作用。但是目前傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向軸都是在加工階段之間安排有熱處理工序，通過粗車和半精車達(dá)到部分尺寸要求，零件的尺寸公差要求和表面要求在磨削工序中完成，加工工藝路線為：鍛造—粗車—熱處理—精車—磨削—檢驗—入庫，雖然得到的轉(zhuǎn)向軸尺寸精確，表面光滑，但是傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向軸的扭轉(zhuǎn)疲勞性不理想，使用一段時間后容易出現(xiàn)方向盤虛偽、轉(zhuǎn)向盤磨損及生銹等疲勞現(xiàn)象，影響轉(zhuǎn)向盤的使用壽命，對駕駛安全造成很大的隱患。

現(xiàn)有專利文件CN107653433A公開了一種汽車萬向節(jié)十字軸的熱處理工藝，具體公開了對鑄造成型的萬向節(jié)十字軸經(jīng)過滲碳處理、淬火及回火處理，能夠在一定程度上提高萬向節(jié)十字軸的耐磨性和抗疲勞性能，但是汽車的轉(zhuǎn)向軸下部連接萬向節(jié)，上部連接方向盤，駕駛員對方向盤的轉(zhuǎn)向力直接作用于轉(zhuǎn)向軸，使轉(zhuǎn)向軸的受力作用明顯強(qiáng)于萬向節(jié)，因此需要再不改變轉(zhuǎn)向軸原料構(gòu)成的基礎(chǔ)上通過對轉(zhuǎn)向軸的處理來提高轉(zhuǎn)向軸的抗疲勞性和耐磨性，節(jié)約成本，延長轉(zhuǎn)向軸的使用壽命，提高汽車的駕駛安全性。

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種耐磨抗疲勞汽車轉(zhuǎn)向軸的制備方法。

一種耐磨抗疲勞汽車轉(zhuǎn)向軸的制備方法，包括以下步驟：

（1）打磨拋光：對鑄造完成的轉(zhuǎn)向軸進(jìn)行打磨和超聲拋光，使轉(zhuǎn)向軸表面光滑，減小轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時的摩擦力和磨損量，使方向盤操作輕便，延長轉(zhuǎn)向軸的使用壽命，得研磨件；

（2）一次加熱：將研磨件置于加熱爐內(nèi)，以5~6℃/min的速度加熱至530~570℃，保溫30~40min，使外部溫度快速升高，自然降溫至370~410℃，保溫40~50min，能夠降低轉(zhuǎn)向軸的脆度，再以3~4℃/min的速度升高溫度至970~1030℃，保溫90~120min，自然冷卻至室溫，使轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)外溫度一致，減小轉(zhuǎn)向軸內(nèi)部的晶格粒徑，提高轉(zhuǎn)向軸的強(qiáng)度和抗疲勞性，增強(qiáng)耐用性，得一次加熱件；

（3）碳氮共滲：將一次加熱件置于真空爐中，先以5~6℃/min的速度加熱至310~350℃，保溫30~40min，再以2~3℃/min的速度加熱至580~600℃，保溫50~60min，通入二氧化碳和氨氣，保持溫度90~120min，自然降至室溫，同時進(jìn)行滲碳和滲氮處理，操作簡單，提高工作效率，能夠提高轉(zhuǎn)向軸的耐磨性和抗疲勞性能，延長轉(zhuǎn)向軸的使用壽命，得碳氮共滲件；

（4）二次加熱：將碳氮共滲件置于-32~-34℃靜置冷凍10~12h，能夠減小晶格粒徑，提高轉(zhuǎn)向軸的柔韌性，再置于加熱爐中，以2~3℃/min的速度加熱至460~500℃，保溫40~50min，繼續(xù)加熱至840~880℃，保溫60~80min，自然降溫至580~620℃，使轉(zhuǎn)向軸受熱均勻，內(nèi)外結(jié)構(gòu)一致，使用時內(nèi)外用力一致，提高扭轉(zhuǎn)疲勞性，得二次加熱件；