用于汽車動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)計工程師提供了利用傳統(tǒng)材料和工藝組合進行設(shè)計的可能性。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力總成部件如齒輪和軸等帶來益處：便于制造、彎曲或接觸疲勞強度增強、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)在動力傳動系部件中得到廣泛應(yīng)用以提高部件的性能。主要研究了傳動系中齒輪和軸應(yīng)用等溫淬火材料時相應(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，但它不是萬能的，應(yīng)用時所有材料、工藝組合必須合理。在容許負荷范圍內(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度方面表現(xiàn)不足，則等溫淬火球墨鑄鐵可解決上述問題。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，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40HRC時，等溫淬火中碳鋼在沖擊強度和疲勞強度方面優(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。