[发明专利]一种汽车差速器转轴气体渗氮加工工艺

说明书

本发明提供一种汽车差速器转轴气体渗氮加工工艺，包括如下步骤：将装满差速器转轴的料框送入清洗机进行零件表面清洁；放入氮化炉内，关闭炉门；升温进行表面预氧化处理；将氮化炉腔进行抽真空，进行表面等离子活化处理；往氮化炉内通入N₂，将炉内差速器转轴升温至570℃；向氮化炉内通入NH₃、CO₂、N₂，进行保温；通入N₂进行降温降后进行抽真空，开启离子活化处理；将温度调至530℃后，进行氧化处理；向氮化炉腔内通入N₂对差速器转轴进行冷却；开启放气阀，释放氮化炉腔内N₂为常压，开启氮化炉，差速器转轴随框出炉。本发明改进现有技术的热处理参数，增强差速器转轴表面的强度，从而提高耐磨性，同时可以减少热处理时间，提高处理效率。

技术领域

本发明涉及金属表面处理及热处理技术领域，具体涉及一种汽车差速器转轴气体渗氮加工工艺。

背景技术

汽车差速器能够使左、右（或前、后）驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮、转轴及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。

随着新能源汽车的发展，各主机厂也开始布局新能源汽车，新能源汽车动力的特点是具备高扭矩，对零件的承载力和零件的表面磨损提出了更高的要求，差速器转轴燃油车使用合金材料30CrNiMo，表面处理技术要求为等离子气体渗氮，热处理工艺按照传统工艺参数进行热处理，热处理后检测的各项指标均完全符合要求，但是在装机耐久测试台架试验中发现有严重磨损，而且不能满足新能源差速器转轴的耐磨性要求。因此，有必要对现有技术进行改造。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车差速器转轴气体渗氮加工工艺，采用改进现有技术的热处理参数，增强差速器转轴表面的强度，从而提高耐磨性，同时可以减少热处理时间，提高处理效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种汽车差速器转轴气体渗氮加工工艺，包括如下步骤：

1）将装满差速器转轴的料框送入清洗机进行零件表面清洁处理；

2）将清洗后的满载差速器转轴的料框放入氮化炉内，关闭炉门；

3）氮化炉腔内以加热速率v1=3℃/min升温至温度T1，进行一阶段保温，进行表面预氧化处理；

4）将氮化炉腔进行抽真空，真空度为P1，然后启动离子发生器，通入N₂和H₂进行表面等离子活化处理，活化时间20~30 min；

5）往氮化炉内通入N₂，调节加热室内气压为正压，并控制N₂在氮化炉内循环流通，将炉内差速器转轴升温至570℃；

6）向氮化炉内通入7m³/h NH₃、 1.2m³/h CO₂、7 m³/h N₂，进行二阶段保温，保温时间为410~430 min；

7）通入N₂进行降温降至520℃后进行抽真空，开启离子活化处理，进行三阶段保温，保温时间30~60 min；

8）将温度调至530℃后（比上一步升高10℃以减后续氧化的保温时间），向炉内通入6 m³/h N₂、6 m³/h H₂O进行四阶段保温，保温时间60 min，进行氧化处理；

9）向氮化炉腔内通入N₂对差速器转轴进行冷却，差速器转轴温度以速率v2=100℃/S进行冷却，直至温度降至200℃以下，停止冷却；