用于汽車動(dòng)力總成的等溫淬火材料

刊名：Journal of Materials Engineering and Performance

刊期：2013年第22卷

作者：Justin Lefevre et al

編譯：張亮

應(yīng)用等溫淬火工藝的鐵和鋼為設(shè)計(jì)工程師提供了利用傳統(tǒng)材料和工藝組合進(jìn)行設(shè)計(jì)的可能性。根據(jù)不同的材料和應(yīng)用，等溫淬火工藝從以下各方面為車輛動(dòng)力總成部件如齒輪和軸等帶來(lái)益處：便于制造、彎曲或接觸疲勞強(qiáng)度增強(qiáng)、耐磨性更好以及由于阻尼特性的改變使噪聲降低。等溫淬火材料已經(jīng)在動(dòng)力傳動(dòng)系部件中得到廣泛應(yīng)用以提高部件的性能。主要研究了傳動(dòng)系中齒輪和軸應(yīng)用等溫淬火材料時(shí)相應(yīng)的解決方案。

研究得出以下結(jié)論：等溫淬火熱處理是一種高性能熱處理方式，但它不是萬(wàn)能的，應(yīng)用時(shí)所有材料、工藝組合必須合理。在容許負(fù)荷范圍內(nèi)，等溫淬火球墨鑄鐵可以制備出低噪聲、低成本的齒輪或軸，但是其彎曲和接觸疲勞性能低于滲碳淬火和回火合金或低碳鋼。如果滲碳鋼制造的部件在彎曲和疲勞強(qiáng)度方面表現(xiàn)不足，則等溫淬火球墨鑄鐵可解決上述問(wèn)題。如果接觸和彎曲載荷在等溫淬火球墨鑄鐵能承受范圍之內(nèi)，則可通過(guò)應(yīng)用等溫淬火球墨鑄鐵降低成本和噪聲。研究表明，在硬度低于40HRC時(shí)，馬氏體結(jié)構(gòu)的性能要優(yōu)于貝氏體結(jié)構(gòu)性能；硬度超過(guò)40HRC時(shí)，等溫淬火中碳鋼在沖擊強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度方面優(yōu)于含有淬火馬氏體的部件。碳氮化等溫淬火鋼沖擊和彎曲疲勞強(qiáng)度性能將優(yōu)于硬度為60HRC的滲碳淬火、回火鋼。因此，碳氮化等溫淬火鋼適于應(yīng)用在易于出現(xiàn)峰值彎曲載荷的位置。