[发明专利]球笼式保持架热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及热处理领域，具体涉及球笼式保持架热处理工艺。

技术背景

球笼式保持架是汽车球笼式等速万向节的关键零件之一，其包括同心的内、外球面，两平行的端面，在内、外球面有6～8个沿圆周均布的矩形窗孔，分别用于夹持钢球，引导转角。内、外球面的中心与宽度中心重合，若干矩形窗孔的两侧均与两平行的端面平行。由于球笼式保持架工作承受极其复杂的交变载荷，为确保其具有足够的可靠性、使用寿命和良好的韧性，必须采用特殊的热处理工艺。

发明内容

球笼式保持架要求窗孔表面要具有高的硬度、好的耐磨性、高的接触疲劳极限等，球笼式保持架整体应具有高强度和良好的耐冲击韧性，本发明提供一种能保证淬火质量稳定，生产效率高，且能保证良好的使用性能的球笼式保持架热处理工艺。

本发明球笼式保持架热处理工艺，包括以下步骤：第一步，球笼式保持架有如下两种加工工艺路线：

工艺路线1：锻造—机械粗加工—淬火、回火—精加工—成品；

工艺路线2：球化退火—磷皂化—冷挤压—机械加工一渗碳淬火、回火一机械精加工一成品；述两种工艺路线的区别在于毛坯的成型方式不同，第一适用于热锻，第二种适用于冷挤压加工，视实际需要采用适当的工艺路线；

第二步，预备热处理，针对第一步中工艺路线1采用正火工艺，加热温度为920℃至970℃，保温时间为120分钟，冷却方式为空冷或风冷，正火硬度为170至217，金相组织为均匀分的铁素体和珠光体；针对第一步中中工艺路线2采用球化退火工艺，加热温度760℃，保温300分钟，快冷到720℃并保温300分钟，冷却至650℃出炉；第三步，渗碳热处理，球笼式保持架的渗碳热处理设备同样可选择箱式多用炉或推杆式连续渗碳炉，加热温度为920℃至940℃，经210分钟保温后，开始渗碳，并持续210分钟，60分钟扩散，降温至840℃至860℃，并保温3分钟，然后油冷；第四步，热处理的质量检验。

本发明能保证淬火质量稳定，生产效率高，且能保证良好的使用性能。

具体实施方式

本发明球笼式保持架热处理工艺，包括以下步骤：第一步，球笼式保持架有如下两种加工工艺路线：

工艺路线1：锻造—机械粗加工—淬火、回火—精加工—成品；

工艺路线2：球化退火—磷皂化—冷挤压—机械加工一渗碳淬火、回火一机械精加工一成品；述两种工艺路线的区别在于毛坯的成型方式不同，第一适用于热锻，第二种适用于冷挤压加工，视实际需要采用适当的工艺路线。

第二步，预备热处理，针对第一步中工艺路线1采用正火工艺，加热温度为920℃至970℃，保温时间为120分钟，冷却方式为空冷或风冷，正火硬度为170至217，金相组织为均匀分的铁素体和珠光体；球笼式保持架经过温锻后需要进行正火处理，以获得均匀的组织和合适的硬度，便于机械加工，满足后续渗碳热处理对组织的要求。冷挤压保持架的毛坯一般为管材，在进行冷挤压加工前，需要进行软化热处理，以便于冷挤压成型。为实现需要的冷成型性形状，同时又可避免产生带状等不良的显微组织而影响到后续的最终渗碳淬火热处理，软化热处理可采用球化退火工艺，将退火后硬度降至160HBW以下针对第一步中中工艺路线2采用球化退火工艺，加热温度760℃，保温300分钟，快冷到720℃并保温300分钟，冷却至650℃出炉。

第三步，渗碳热处理，球笼式保持架的渗碳热处理设备同样可选择箱式多用炉或推杆式连续渗碳炉，加热温度为920℃至940℃，经210分钟保温后，开始渗碳，并持续210分钟，60分钟扩散，降温至840℃至860℃，并保温3分钟，然后油冷。

第四步，热处理的质量检验。检验频次、取样位置和数量的选择应能够反映每一批次热处理的整体质量状况。

本发明能保证淬火质量稳定，生产效率高，且能保证良好的使用性能。