扭力杆是影响气动离合器使用寿命的关键零件,不但要求两端圆弧表面具有较高的耐磨性,而且整体具有优良的韧性。多数企业采用40Cr钢、42CrMo钢、45钢等经调质处理后制备扭力杆,但是经常因表面硬度不足而磨损,影响了气动离合器的整体使用寿命。以提高扭力杆使用寿命为研究目的,采用了20CrMnTi钢渗碳处理后制备扭力杆的方法,分析了渗碳热处理对20CrMnTi钢扭力杆组织和力学性能的影响,并与40Cr钢扭力杆进行对比。研究结果显示,20CrMnTi钢扭力杆具有优良的表面耐磨性和整体韧性,客户使用效果明显优于40Cr钢扭力杆。

在各种淬火冷却介质中对20CrMnTi锻坯进行淬火试验,从小试样开始,逐步分析该材料在各种淬火冷却介质中的淬火工艺性,最后用起竖液压缸座半成品在PAG淬火液中进行了淬火试验。结果表明:20CrMnTi钢起竖液压缸座锻坯采用浓度4%~5%的PAG淬火液进行淬火,硬度、力学性能达到了设计要求。

采用Deform-3D有限元软件建立20CrMnTi钢同步齿套铣削仿真模型,分析了不同切削参数对切削仿真结果的影响。得到了不同轴向切深、切削速度及每齿进给量下的切削力分布规律,为20CrMnTi钢同步齿套铣削过程的研究和铣削工艺参数的优化提供理论参考。