摘要：同步滑套是带内花键和拨叉槽的圆环状薄壁件，采用中温渗碳亚温淬火，不能达到技术要求。通过工艺分析，采用渗碳空冷—少氧化加热—限形淬火工艺，经过批量生产，不但使同步滑套热处理质量明显提高，而且收到了投资少、见效快的效果。

关键词：同步滑套；工艺分析；少氧化二次加热；限形淬火；效果

1 前言

汽车变速箱采用同步器实现快速、无撞击换档，是提高车辆使用性能和安全性能的有效措施，而同步滑套则是同步器的重要部件。我公司在为某主机厂配套生产过程中，由于设备条件的限制，同步滑套采用中温渗碳亚温淬火等方法，热后畸变量大，合格率低，不能满足要求，危及企业的信誉和市场开发。

从解决同步滑套的热处理质量措施角度出发，既要考虑技术问题，还要考虑生产成本。我们通过工艺分析，为了确保同步滑套的热处理质量指标（畸变和内部质量）得到较好控制，从企业实际出发，添制了必要的设备和工装，采用了渗碳空冷、少氧化二次加热、限形淬火工艺，取得了好的效果。

2 工艺分析

2.1 同步滑套结构对热处理畸变的影响

2.1.1 同步滑套的技术要求及工艺路线

同步滑套的结构如图1，材料为20CrMnTiHl。

1）技术要求：①硬度：表面≥80HRA，心部≥23HRC；②硬化层深度DC610HV1=0.3—0.6mm；③金相组织：碳化物≤3级，马氏体和奥氏体1—5级，非马氏体≤0.02mm； 图1 同步滑套

④内花键采用塞规检验，即过端过，止端止。

2）工艺路线：下料—锻造—正火—清理表面—机加工—热处理—校正—磨加工。

2.1.2 同步滑套结构对热处理畸变的影响

同步滑套是带内花键和拨叉槽的圆环状薄壁件。这种薄壁圆环件，即使车坯后进行去应力回火，采用中温渗碳亚温淬火或渗碳空冷、二次加热后加冷心轴自由淬火，热后平面度、失圆畸变量大，合格率极低。这主要是结构特殊，渗碳淬火热应力大，不宜采用中温渗碳亚温淬火。

2.2 中温渗碳亚温淬火对同步滑套畸变的影响

中温渗碳亚温淬火，碳控井式渗碳炉，860℃渗碳降至800℃淬100℃热油，装法：①同步滑套平放隔铁丝叠装；②同步滑套内花键套上配偶件平放隔铁丝叠装。热后金相组织合格，但失圆和平面度畸变量波动范围大，合格率只在20—40%范围内，只是同步滑套和配偶件套装的合格率稍高而也。

2.3 渗碳空冷、二次加热淬火对同步滑套畸变的影响

1）碳控井式渗碳炉，900℃渗碳降至830℃空冷，860℃盐浴二次加热后套上冷心轴110℃热油淬火，热后失圆明显好转，但内花键普遍胀大，不良品达90%以上。这主要是同步滑套盐浴加热出炉后，零件表面有残盐、且分布不均以及心轴尺寸偏大所致。

2）碳控井式渗碳炉，900℃渗碳降至830℃空冷，然后在通保护气氛的带马弗罐箱式电炉中860℃二次加热，Y9050淬火压床N15油淬（简称B工艺方案）。

①内孔采用胀块式压淬，同步滑套畸变合格率85%左右，另有15%左右的主要是内花键畸变不合格，这主要是压力波动的影响造成。

②内花键加心轴压淬，同步滑套畸变合格率可达95%左右，但压淬后挤心轴需在液压机上进行，费工费时。

该工艺方法能使同步滑套的质量有较大提高，但生产效率不高。

3）碳控井式渗碳炉，900℃渗碳降至830℃空冷，然后在带马弗罐箱式炉860℃二次加热（通保护气）双工位限形淬火机+压模和心轴，热后产品合格率95%左右（简称C工艺方案）。

2.4 同步滑套采用全自动渗碳限形淬火生产线（简称A工艺方案），能稳定同步滑套热处理质量，效果好，并适宜大批量生产。它与其它工艺方法相比，可克服设备局限性和人为操作因素的影响，但一次性投资费用高。