本文分析了20R4-3轴套内表面残余奥氏体含量偏低的原因，制定了改进措施，最终达到提高20R4-3轴套内表面残余奥氏体含量的目的。

轴套是万向节十字轴总成的重要零件，其质量好坏直接关系到总成的整体使用寿命，所以客户对轴套的质量非常重视。我公司某国外客户图样要求20R4-3成品轴套内壁表面残余奥氏体（以下简称“残奥”）含量必须控制为10%～30%，但客户在抽检时发现产品内表面残奥含量低于10%，且内表面硬度偏低。轴套内壁残奥含量的多少直接影响产品的使用寿命，为了满足客户残奥含量10%～30%的要求，我们根据现场调查抽检的结果（残奥含量最高为18%，最低为5%），制定措施将轴套内壁残奥含量最少提高到10%以上。

现场调查

从对成品和热处理后20R4-3轴套内壁残奥含量实测情况统计的结果来看，成品和热处理后都抽检12个样品，成品有5个残奥含量低于要求，热处理后有3个残奥含量低于要求，说明成品的残奥含量低于热处理后的，两者相差约3%。而且在抽检合格的试样中，残奥含量全部低于中差20%以下（工艺要求为10%～30%），都接近下偏差。产品在热处理工序中内壁残奥含量偏低，影响产品质量的同时还影响了产品的交货，返工导致产品变形且增加加工成本。针对目前的现状，提高20R4-3轴套内壁残余奥氏体含量已迫在眉睫。

根据客户反馈问题，小组成员对热处理后的20R4-3轴套内壁残奥含量按料筐中的不同位置进行了抽检，发现20R4-3轴套热处理后内壁残奥含量平均为12.9%，不合格率为25%（见图1）；对磨加工后成品20R4-3轴套内壁的残奥含量进行了检测，20R4-3轴套成品内壁残奥含量平均为9.9%，不合格率为42%（见图2）。

原因分析及要因确认

1.炉内温度不均匀

对加工的热处理设备进行炉温均匀性检测后，检测最低和最高相差8℃，符合规范±10℃的要求，因此不存在炉内温度不均匀的问题。

2.产品热处理后底部内径变形收缩量大

小组对热处理后的20R4-3产品变形量进行了检测，发现产品热处理后上口部内径的平均变形量为0.005mm，底部内径的平均变形量为0.147mm，底部变形量比口部大0.142mm，为保证工艺尺寸，底部内径磨削量增加，底部内表面残奥被磨去量也增加，这是引起轴套内表面残余奥氏体偏低的要因之一。

3.原材料含碳量低

经对原材料钢厂的质量保证书及我公司委托第三方的检测报告分析，原材料的含碳量都符合相关标准要求，不存在原材料碳含量低引起轴套内表面残余奥氏体量偏低问题。

4.强渗区碳势温度低，淬火区温度低

经过对比分析，目前强渗时碳势定为1.15%C，淬火温度设定为860℃，只能适合普通产品加工，但对表面残奥有特殊要求的产品不适合，需重新对工艺进行调整，这是引起残余奥氏体量偏低的要因之一。

5.装筐时中心部位装得太密

料筐中心部位产品装得太密，产品之间互相紧挨，炉内气氛不能顺利流通，与产品表面接触不充分，导致产品表面残奥含量偏低，这是引起残余奥氏体量偏低的要因之一。

6.检测标准与客户要求不同

金相室按照客户的热处理过程、热处理炉及其辅助设备的控制ARM规范1和100要求进行检测，设备采用先进的FM-7显微硬度计，检验人员持证上岗，符合客户规定要求，不存在检测标准与客户要求不同的情况。

小组对以上因素进行全面调查分析后，最终得出以下3个导致20R4-3轴套内表面残奥含量偏低的末端因素，该3个末端因素和针对末端因素采取的提高20R4-3轴套内表面残奥含量的措施如表所示。采取措施1后，小组对更改底部尺寸后的轴套按原热处理工艺进行了加工，并对热处理后轴套内壁残奥含量与磨加工后（成品）的残奥含量进行了检测对比，发现残奥量两者差距由3%下降到0.25%。

采取措施2后，小组对更改热处理工艺后20R4-3轴套内壁残奥含量按相同的抽样方法（抽检12个样品）进行了检测，发现残奥含量平均提高了4.75%。

采取措施3后（见图3），小组对装筐方法改进后的20R4-3轴套内壁残奥含量按相同的抽样方法进行了检测，发现残奥含量改进后平均提高了2.58%。

效果验证

小组对上述3个对策综合实施完后所加工出来产品的表面残奥含量进行抽检，结果都控制为10%～30%，最低为15%，平均为19.3%，和客户要求的10%～30%中差接近，轴套内表面硬度也完全满足客户要求。

为了对改进后的效果进行固化，我们根据20R4-3轴套在热处理工序的装筐要求制定出相应的《装筐作业规程》，并对热处理加工20R4-3轴套工艺卡进行了更改，20R4-3轴套工艺淬火温度改为880℃，强渗区碳势提高到1.20%C。

结语

1.直接经济效益

改进前，由于产品热处理后内壁残奥含量达不到客户10%～30%的要求，遭客户退货报废3万只；改进后，20R4-3轴套产品内壁残奥含量达到了客户要求，没有出现退货情况。按热处理交仓结算价每只3.36元计算，可减少报废费用100800元。

2.间接经济效益

（1）该项目的完成使20R4-3轴套内壁残奥含量最低提高到15%，内表面最低硬度提高了3HRC，产品的耐磨性得到了提高，延长了产品的使用寿命。

（2）我公司掌握了产品表面残奥含量控制的加工工艺，其成功尝试为处理类似问题积累了经验。

（3）为今后改进的顺利开展奠定了坚实的基础。