重载内ABS齿圈淬火畸变，教你采用碳氮共渗工艺处理

　　重载自卸车转向机构中内ABS齿圈，外形φ444mm（外径）×φ372.88mm（内径）×140mm（齿宽），材料20CrMnTi钢，热处理技术要求：表面碳浓度0.8%~1.0%（质量分数），共渗层深度1.1~1.5mm，表面与心部硬度分别为58~65HRC和30~45HRC，圆度≤0.5mm。金相组织为马氏体、残留奥氏体≤4级，碳氮化物≤5级。

　　（1）内ABS齿圈加工流程

　　下料→锻造→粗加工→预先热处理（正火）→机加工→碳氮共渗→质量检验→喷砂处理→产品检验→入库。

　　（2）热处理碳氮共渗工艺

　　采用爱协林密封箱式多用炉进行气体碳氮共渗，降温直接淬火。其工艺见图1。碳氮共渗870℃×6h，强渗碳势0.95%，扩散870℃×2h，碳势0.65%，降温至840℃×0.5h出炉快缓冷。

　　图1内ABS齿圈气体碳氮共渗工艺

　　（3）热处理二次加热淬火工艺

　　碳氮共渗后缓冷，再二次加热，内撑式压紧淬火，其工艺如图2所示，淬火加热830℃×40min。淬火采用质量分数为10%~15%PM淬火冷却介质，转移时间20s，冷却时间10s，出液温度控制在150~180℃，近似压淬。使用专用工装内撑内孔后回火。

　　图2内ABS齿圈二次加热淬火及回火工艺

　　（4）工装及装炉方式

　　内ABS齿圈的内外径比远大于1/2，壁薄，淬火容易产生圆度畸变，应避免重叠堆放以减少重力影响。齿圈间应有合理间距，确保圆周冷却均匀。

　　（5）淬火畸变与控制

　　根据热处理涨大量预留余量，保证尺寸精度；选用二次加热淬火工艺；采用淬火压床淬火；淬火后圆度超差件采用专用工装定型回火。

　　（6）检验结果

　　表面硬度60~65HRC，心部硬度38~40HRC，马氏体、残留奥氏体1级，碳氮化合物1级，外径圆度0.13~0.30mm，均合格。

　　“热处理生态圈”以热处理为核心报道方向，着眼材料、冶金、热成型、加工和结构等影响零件成品的整个链条因素，构建质量生态圈的理念。