CN101899558A - 汽车稳定杆的热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车稳定杆的热处理工艺,包括断料、两耳成型、加热、整体成型、淬火、校正工步,其特征在于:将经加热、高温成型后的稳定杆产品迅速放入水槽中进行预冷,直至稳定杆产品冷却到250℃-280℃之间,然后迅速取出并放入等温炉中等温加热,等温温度在270℃-310℃,等温时间为30-50分钟,出炉后空冷至室温,即完成本发明的热处理淬火工步。本工艺采用水槽降温、高温形变等温淬火方式,替代余温淬火的传统工艺,使产品在具有较高强度的同时具有较高的韧性,有效提高了提高产品的疲劳耐久性和抵抗变形的刚性,且等温时间较回火时间缩短至少60%以上,提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于热处理领域,尤其是一种汽车稳定杆的热处理工艺。
背景技术
汽车稳定杆是汽车零部件中的重点A类安全件,其产品的质量关系到整车的舒适性和操控性,更加关系到驾驶的安全性。稳定杆在汽车(主要是乘用车)悬架件中是必不可少的安全件,每种汽车至少安装一只稳定杆,大部分汽车安装两只。稳定杆的制作工艺大体雷同,分为:断料-两耳成型-加热-整体成型-淬火-回火-校正-抛丸-涂装-装限位器-包装-其他等,具体来讲,将原料切断后,通过自动化模锻对两端进行成型,将产品放入专用成型机中进行一次成型,然后利用成型后得余温对产品进行淬火,中间经历加热后得奥氏体组织和淬火后得马氏体组织,经过回火后得到回火屈氏体和回火索氏体组织,最终产品将以回火屈氏体和回火索氏体组织共同存在,产品的芯部硬度在HRC37-44之间,经过耐久测试最终得到产品在规定振幅下的疲劳耐久次数在150000次到250000次之间。现有工艺虽然具有加工简单、工艺参数易于保证的优点,但同时也具有高能耗、低效率、生产过程油淬火伴随烟雾、产品性能质量无法大幅提高的缺点。因此,改变原有生产模式,在提高产品质量和性能的同时,大幅提高产品产量,同时还要降低能耗,实现低碳经济发展思路迫在眉睫。
通过检索,尚未发现有关稳定杆的热处理工艺的公开文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种汽车稳定杆的热处理工艺,通过本工艺所制的稳定杆产品具有较高强度的同时具有较高的韧性、刚性,且节能环保。
本发明的目的是这样实现的:
一种汽车稳定杆的热处理工艺,包括断料、两耳成型、加热、整体成型、淬火、校正工步,其特征在于:所述淬火是将经加热、高温成型后的稳定杆产品迅速放入水槽中进行预冷,直至稳定杆产品冷却到250℃-280℃之间,然后迅速取出并放入等温炉中等温加热,等温温度在270℃-310℃,等温时间为30-50分钟,出炉后空冷至室温,即完成本发明的热处理淬火工步。
而且,所述水槽的水温10℃-50℃。
本发明的优点和积极效果是:
1、本工艺采用水槽降温、高温形变等温淬火方式,替代余温淬火的传统工艺,使产品在具有较高强度的同时具有较高的韧性,有效提高了提高产品的疲劳耐久性和抵抗变形的刚性,且等温时间较回火时间缩短至少60%以上,提高了生产效率。
2、本工艺另外由于不需回火则可节省相当一部分电能的消耗,淬火介质为空气恒温设备无需油淬,冷却介质为纯净水或某种无毒无害的化学合成剂,减少了烟尘和油污的污染,不会对环境和人造成污染,改善了工作环境,环保节能,符合国家产业政策。
3、经过金相分析验证,本工艺不经过回火过程对60Si2MnA材质稳定杆进行预冷等温淬火,组织不经由马氏体转换,直接由奥氏体经等温淬火变为下贝氏体组织,稳定杆产品的强度及韧性同步提高,性能极优,是行业非常值得推广的先进工艺。
附图说明
图1为本发明稳定杆产品的下贝式体的金相图。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的实施例;需要说明的是,本实施例是叙述性的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
本发明的工艺包括断料-两耳成型-加热-整体成型-淬火-回火-校正-抛丸-涂装等工步,本发明是对现有工艺“淬火-回火”工步的改进,即热成型后直接余温淬火后回火的工步创新。改进后的具体工艺为:
将经加热、高温成型后的稳定杆产品迅速放入水槽中进行预冷,该水槽的水温10℃-50℃,直至稳定杆产品冷却到250℃-280℃之间,然后迅速取出放入等温炉中等温加热,等温温度在270℃-310℃,等温时间为40分钟,出炉后空冷至室温,即完成本发明的热处理工步。
通过检验,经过本发明热处理的稳定杆产品,其金相组织为下贝氏体占80%加少量马氏体15%左右,以及其他组织如珠光体组织不到5%。
通过测试稳定杆产品的综合性能,指标参数如下:
硬度要求:HRC50以上
金相分析:大部分下贝氏体组织加少量马氏体及珠光体
疲劳耐久:依据规定振幅,次数400000次以上杆体无断裂无裂纹无变形。
下面提供一具体实例:
本发明的实例针对的是材质为60Si2MnA直径在14mm到32mm之间的3D空间稳定杆产品。
首先要对原材料进行入厂基本检测和检验,项目包括元素分析和力学性能,确定原材料合格后对坯料进行如下工艺加工:
(1)将直径为22mm的坯料切断,两端加热成型,(加热温度不控制,可以热锻;
(2)整体加热,温度控制在940℃;
(3)在设备上一次成型;
(4)预冷,将稳定杆产品放入水槽中,水温30℃,最终冷却至260℃;
(5)等温保温,将预冷后的稳定杆产品放入等温箱中进行等温,时间40min,温度在2900℃,等温期间产品组织开始发生变化,下贝氏体生成;
(6)校正及抛丸,以及包装等工步。
通过测试稳定杆产品的综合性能,指标参数如下:
硬度要求:HRC50以上
金相分析:大部分下贝氏体组织加少量马氏体及珠光体
疲劳耐久:依据规定振幅,次数400000次以上杆体无断裂无裂纹无变形。
Claims (2)
1.一种汽车稳定杆的热处理工艺,包括断料、两耳成型、加热、整体成型、淬火、校正工步,其特征在于:所述淬火是将经加热、高温成型后的稳定杆产品迅速放入水槽中进行预冷,直至稳定杆产品冷却到250℃-280℃之间,然后迅速取出并放入等温炉中等温加热,等温温度在270℃-310℃,等温时间为30-50分钟,出炉后空冷至室温,即完成本发明的热处理淬火工步。
2.根据权利要求1所述的汽车稳定杆的热处理工艺,其特征在于:所述水槽的水温10℃-50℃。
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