半轴是汽车后桥受扭矩及一定冲击力的重要结构件，是传递动力的主要部件之一，在工作过程中将主减速器、差速器传来的扭矩最后传给驱动车轮，即起到传递发动机扭力和驱动后桥圆锥齿使车轮前进的作用，花键受力处既有滑动又有冲击，半轴的使用寿命取决于花键齿的抗压能力，要求有较高的静扭转强度和扭转疲劳寿命、良好的耐疲劳性能及冲击韧性等，较深的硬化层等，来满足实心半轴的正常需要。

(1)材料的选择和技术要求

汽车半轴通常采用中碳钢或中碳合金钢等制造，并进行调质或正火处理。为了防止出现淬火开裂，采用浸油或浸水的冷却方法，中频淬火采用水、聚乙烯醇或聚醚溶液作为冷却介质，可有效地抑制淬火裂纹的发生。通常载重车采用全浮式半轴，易损坏部位在杆部和法兰连接处，或受冲击扭转花键以及花键与杆部连接处，产生疲劳断裂，其使用寿命主要取决于花键齿的抗压和耐磨性能。而小客车为半浮式半轴。

对小型汽车大多使用40Cr、40MnB，对于直径小于40mm的半轴采用中碳调质钢如40、45钢等，而重型汽车的半轴则采用淬透性较高的合金结构钢如40Cr、40CrMn、40MnB、40CrMo、40CrNiMo、47MnTi、40CrMnMo、40CrMnTi、40CrNi等。

(2)半轴的预备热处理工艺

半轴通常采用中碳钢或中碳合金钢等制造，个别采用低碳钢渗碳后进行淬火处理。汽车半轴的调质处理的目的是为了获得均匀一致的回火索氏体组织，使半轴心部具有良好的综合力学性能，确保基体的强度和良好的韧性，为最终的表面淬火作好组织上的准备。

(3)半轴的表面淬火处理

对轻型载重车和小轿车的法兰盘式半轴（直径在50mm以下）的淬硬层深度按要求确定见图3-39，这里以40Cr为例简述半轴的表面淬火技术要求：淬火前调质基体硬度为321～375( HBS)，淬火后的硬度达到45～58( HRC)，回火后的硬度均要求在45～50( HRC)，硬化层深在2.5～5mm之间。

一般汽车半轴采用圆环感应器进行连续淬火加热，为了加强加热的效率，在有效圈上常装有硅钢片导磁体，槽口斜对法兰圆角，目的是利用槽口效应，将有效圈上中频电流在圆角驱逐到与圆角对应之处，此处在10s内可得到迅速加热，可以得到非常合理的表面硬化层。

其表面加热淬火的工艺参数和技术要求如下：加热功率为150～300kW，频率为2500～3000Hz，半轴采用中频感应加热表面淬火，冷却水流速不小于10m/s，淬火后的工件表面压应力可达700～800MPa，经过250℃回火后，降到400～500MPa。因此保证半轴表面存在一定的残余压应力，将有助于使半轴有较高的疲劳强度，可采用自回火、也可在炉内回火，温度控制在180～250℃，时间为90～120 min。为了保证法兰圆角的均匀加热，可在感应器上加导磁体。表面淬火后的回火一般在淬火后马上进行感应加热回火，随后在井式炉或箱式炉中进一步回火；也可感应淬火后立即在炉中回火。事实证明前一种回火方式有利于防止回火前裂纹的产生。

半轴的表面淬火硬度可通过硬度计、锉刀进行检验，通常采用洛氏硬度计来判断淬火后的硬度是否符合技术要求，在热处理的实践过程中，要确保零件表面的硬度合格。