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1、浅谈汽车稳定杆零件热处理工艺【摘要】通过一系列试验研究了汽车稳定杆水基溶液淬火后的性能。各实验结果表明，稳定杆以水基淬火液为介质，温度控制在1030进行循环冷却，冷却时间为35min，再加热至450480回火，保温1.5h后其力学性能很好，热处理组织为回火托氏体，硬度值为4345HRC，疲惫寿命不低于100万次，平行度误差控制在平行度误差在0.70mm1.10mm，试样加载产生一定位移后未发生屈从现象。实践证实，水基溶液淬火后的各项指标均知足稳定杆的使用要求。【关键词】稳定杆；水基溶液；金相试验；疲惫试验；刚度试验横向稳定杆是汽车悬架中的一种辅助弹性元件。它的目的是提高侧倾刚度，改善汽车的操纵
2、稳定性和行驶平顺性1-2。横向稳定杆是用弹簧钢制成的扭杆弹簧，形状呈“U形，横置在汽车的前后两端，当车身倾侧时，横向稳定杆发生扭转，杆身的弹力转化为继续倾侧的阻力，起到横向稳定的作用，这就要求横向稳定杆有较高的弹性极限和疲惫强度。本文中稳定杆使用50CrV材料进行水基溶液淬火，并回火，通过相关试验验证热处理后稳定杆的性能，稳定杆形状如图1所示。1试验材料及方法1.1热处理工艺本试验所用材料为50CrV热轧圆钢，在专用切断模具上截取40mmx896mm毛坯。50CrV是一种合金弹簧钢，具有良好的综合力学性能和工艺性，淬透性好，回火稳定性良好，疲惫强度高，工作温度可高达500，低温冲击韧度良好，焊
3、接性差，通常在淬火并中温回火后使用。将折弯后的稳定杆放入加热炉内加热，温度控制在840860，然后将稳定杆放入水基淬火液中冷却，淬火液温度控制在1030，冷却时间为35min,冷却后将毛坯放入到井式炉内进行460480回火，并保温1.5h，出炉后将稳定杆放入水中快冷120s消除回火脆性。热处理时需注意下面几点：1淬火系统稳定。为防止稳定杆淬火变形和开裂，淬火剂的冷却能力应较缓。本文中淬火工艺都是一次一件，需要设计循环系统，由于冷却时随着稳定杆件数的增加，淬火液假如不流动温度会升高，冷却能力下降，另使用水基淬火液冷却时需用折光仪定期检查淬火介质浓度，检测其冷却性能并清理液槽中杂质。2回火。稳定杆
4、淬火后内部存在较大应力，放置经过中易产生较大变形甚至开裂，所以淬火后稳定杆停留时间一般不超过3h，然后进行集中回火以到达节约能源和提高回火炉的利用率，降低保温消耗的目的，在文献34中回火都是高温回火，本文所述工艺采用的是中温回火，稳定杆重要性能之一是其弹性性能，中温回火可获得回火托氏体，具有较高的弹性极限和疲惫强度。1.2试验方法金相试验及硬度测试：在热处理后的稳定杆上截取长度为15mm的试样进行进行研磨抛光，然后用3%硝酸酒精溶液进行腐蚀，用光学显微镜观察试样组织构造并测定其硬度。疲惫试验：稳定杆的主要失效形式是疲惫，要求其具有良好的疲惫性能，现分别随机抽取3根热处理后的稳定杆进行疲惫试验。
5、，试验100万次后测稳定杆的平行度。盐雾试验：将稳定杆放入盐雾机中进行耐腐蚀性测试，过120小时后观察稳定杆外表情况。2试验结果与分析2.1显微组织及硬度分析对试样研磨抛光，采用4%硝酸酒精溶液进行腐蚀。用光学显微镜观察稳定杆的显微组织,如图2所示。图中的显微组织为回火托氏体，组织细小均匀，碳化物颗粒弥散分布，稳定杆具有较高的强韧性。热处理工艺后进行硬度检测，试样硬度值从中心至外表硬度在4345HRC，从中心到外表具有一定的梯度。2.2疲惫寿命分析稳定杆长期受交变载荷作用，其主要失效形式为疲惫，因而要求其具有较高的疲惫性能，现随机抽取3件热处理后的稳定杆进行疲惫实验。一般汽车按10年报废计算，
6、试验要求稳定杆平均疲惫寿命不低于100万次，实验结束后两端平行度误差不大于3.0mm且外表无裂纹等缺陷。试验时震动幅度为10mm，疲惫机所提供最大压力为100KN，试验震动频率为150n/min，试验结果如表1所示。试验后检测发现所测3件试样外表都没有裂纹和其他现象。从表1中还可知，随着加载次数的增加误差逐步增大，所测误差值在0.95mm1.66mm之间，稳定杆疲惫寿命符合要求。2.3抗腐蚀分析将稳定杆放入盐雾腐蚀试验箱，箱内温度35，采用盐水浓度5%，盐雾沉降量为1.5ml/h,经过150h，稳定杆漆膜无起泡自然脱落现象，用胶带粘贴，亦无脱落现象。50CrV稳定杆经840860加热，经1030水基溶液淬火，460480中温回火并快速水冷的热处理工艺是合理的。通过试验检测性能符合稳定杆的使用要求，消除了油淬火时的缺陷，降低了生产成本，经济效益显著，应用前景广泛，能够为同类材料或产品的热处理工艺提供参考。