花键轴的高、中频表面淬火

花键轴的用途较广，汽车、拖拉机、机床及其他各类机械的变速箱中，都离不开它。花键轴在工作中要承受弯曲疲劳和传递扭矩。汽车、拖拉机变速箱轴，在其动、刹车情况下，还要承受一定的冲击。

根据花键轴的工作条件，应具有高的弯曲、扭转和疲劳强度，足够的韧性，塑性和耐磨性。按其受力条件不同，有以下三种工艺方法：

1）低碳低合金钢或高合金钢，采用渗碳（也可采用碳氮共渗）、淬火及低温回火；

2）中碳钢或中碳低合金钢，采用整体淬火及中温回火（调质处理）；

3）中碳钢（或中碳合金刚），采用高、中频表面淬火及低温回火。

经过高、中频表面处理后，可以显著提高工件疲劳强度，变形小，没有氧化脱碳等缺陷，并且，便于实现机械化自动化，目前多采用第三种方法。高频处理硬化层的深度及其分布，直接影响着花键轴的扭转弯曲疲劳强度。花键因硬化层过浅，齿根处没有淬硬，过渡层的拉应力与该处的应力集中叠加在一起，导致严重的疲劳裂纹。硬化层的分布，不仅对疲劳强度有影响，对弯曲和扭转强度也有很大的影响。

花键轴的静扭强度还与硬化深度有关，硬化层愈深，则静扭强度愈大，故宜用中频处理。其工艺路线：毛坯调质—加工成型—花键高频表面淬火—低温回火—磨外圆—成品。技术要求：调质硬度HB229-269，花键处理后硬度不小于HRo53，硬化层深度1.5-3毫米；弯曲不大于0.15毫米。

当设备不足时，可以采用高频设备来淬火。为使硬化层尽可能深些，感应器的间隙应大些。双匝感应器较单匝感应器效果更好些。在淬火时，先进行高频预热，然后加热淬火，可以保证花键根部淬硬。按上述工艺处理，可保证花键根部的淬硬层不小于1.0毫米。花键轴可在通用淬火机床上处理，如能保证与感应器有良好的同心度，淬火后的弯曲变形可控制在0.1毫米以内。如操作不当，仍会出现弯曲变形，经冷校后的花键轴，其疲劳强度将会下降。为了不致使疲劳强度过于降低，冷校后的花键轴，较好进行一次去应力回火。