一、前言

    十字轴万向联轴器是板机轧机中的部件，这种联轴器比其它形式的联轴器具有零件少，维修方便，传动平稳，在同样回转半径下转动力矩大等特点，是一种较先进的传动结构。万向联轴器叉头花键套的叉头端需要高强度，而花键端为满足加工性能必须把硬度控制在HB256一下，而这样调质处理时必须使工件两端有不同的硬度，为了满足使用要求，内孔中的花键需要进行调质处理。可见叉头花键套的热处理是相当复杂的，本文就是对花键套热处理生产的总结。

二、叉头花键的调质处理

1、调质工艺参数及方法的选择：从技术要求可以看出叉头花键套的两端要求有不同的性能，满足这种要求采用整体调质是不行的，首先选择的工艺方法是卧式加热炉，立式淬火，即在台车炉加热，出炉后穿销工件立起，然后叉头端淬火，花键端空冷。

2、调质工艺

工艺进行热处理一件结果：如（表1）

部位	硬度
叉头	HB332
花键端	HB322

从调质结果可以看出，经过水冷强度满足要求，但花键端即使采用空冷，硬度也没降低，生产结果表明26Cr2Ni4Mo钢，对于花键端这样的截面空冷不能降低表面硬度。

3、保护回火

采用空冷这种较缓慢的冷却方式没有使花键端部的硬度降低，那么提高回火温度也是降低硬度的方法，但是提高花键端的回火温度同时，还要考虑叉头端硬度值不被降低，这样需要将叉头端保护起来，使之回火时温度不超过原回火硬度。回火保护采用耐火纤维毡包裹叉头端部的方法，并在叉头端放一支热电偶测温，控制叉头端温度，回火后花键端硬度值降低为HB252至270满足技术要求，而叉头端硬度值没被降低，经机械性能测试满足技术要求，见表2

插头端机械性能 表2

三、叉头花键的淡化处理

1、从26Cr2Ni4MoV钢的化学成份分析淡化的可行性，26Cr2Ni4Mo钢种的Cr、4Mo、V均为氮肥物形成元素，它们在钢中与淡的亲合力很强，能形成弥散度高，硬度高，耐磨性能好的淡化物，从而提高表面硬度，Ni对硬度提高作用不大，用于存在Cr、Mo、V这些氮化物形成元素所以26Cr2Ni4MoV钢氮化后能取得良好的淡化效果。

2 如何保证内孔的淡化质量

如如1所示，叉头花键套的内孔两端直径不一样，小孔有Φ150不利于气体流通，而且一般炉中进气管为外环管，这种进气方式不易保证内孔的淡化质量，所以必须改变通气方式。如果在内孔放一个进气管改变外环管进气，将改变内孔的气流状态，变自然上升的气流为强制流动气流，可以提高内孔淡化的淡化质量。

3 淡化工艺的制定

（1）淡化温度的选择

淡化温度的高低直接影响淡化的硬度，温度太低，高成本，温度太高则硬度值降低，综合以上因素，温度计选为520℃为宜。（参考温度为480℃-570℃）

（2）淡化时间的选择

在淡化温度确定后，淡化时间主要取决于淡化层深度，随着淡化时间的延长，淡化层深度增长先快后慢，过长的淡化时间对提高渗层深度效果不明显，根据工作渗碳层要求为≥0.4mm,氮化时间应选择50小时。

（3）分解率的选择

分解率的高低直接影响着工件表面吸收氮的速度，分解率过高，工件表面吸附大量氮气将妨碍对氮的吸收，使表面浓度降低，淡化层的硬度和深度减小，而分解率太低，大量氮气来不及分解，提供活性氮原子的几率减少，也能降低氮化速度，同时造成氮气的质量浪费，根据对合金钢淡化经验，采用等温两用量段淡化工艺，前期采用低分解率20-30%，使工件表面获得较高的单环浓度，产生一个高的浓度差，提高渗透并获得高硬度，当工件表面达到一定浓度后，工件表面吸氮能力减弱，这时将分解率提高到30-40%，以维持表面供氮，使已经得到高浓度渗层向内部扩散。

4、氮化实践

（1）淡化设备

叉头花键套的氮化是在煤气加热的大型氮化炉中进行，炉子有效尺寸为Φ750X400mm.

（2）氮化工艺难度

（3）氮化结果

（4）氮化后结果讨论

从表2可以看出26Cr2Ni4MoV钢经过氮化硬度可达HV560以上，渗层和硬度均匀性都很好，可见通气孔保证了内孔气氛的均匀。

四、结论

1、调质过程中对于26Cr2Ni4MoV这种高淬透性钢对于叉头花键套这种截面，改变冷却速度，很难降低硬度，比较有效的方法是提高回火温度，而对高硬度端进行保护

2、26Cr2Ni4MoV钢具有良好的氮化效果，氮化后表面硬度可达HV560以上。

3、采用中心进气方式可以保证内孔的氮化质量。

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