主轴是摩托车发动机变速器机构的重要零件，工件材料为20CrMo钢。变速器主轴在发动机机构中起换挡变速和传递动力载荷的作用，因而要求工件具有较高的力学性能，具有较高的硬度、耐磨性及使用寿命。经高频加热电源淬火后，其表面硬度要求为78-83HRA，工件组织马氏体+残留奥氏体级别为1-5级，碳化物级别为1-4级，心部硬度为25-45HRC。生产中发现，热处理后主轴畸变超标严重。

    20CrMo钢主轴采用高频加热电源进行淬火热处理，淬火温度为870℃，淬火介质为70℃的1189号淬火油。经过观察，我们发现随着工件装夹倾角加大，主轴齿跳变动量增大，当倾角>12°时，畸变量增大更显著，这主要是由于工件淬火入油时倾斜，使主轴各部冷却速度不一致产生变形；此外，主轴中部有一过油孔结构，使畸变倾向更为显著。

    主轴经不同淬火油处理后畸变情况见下表。从下表可知，采用分级淬火油淬火，主轴硬度与金相组织和使用1189号快速油淬火相当，而齿跳平均变动量小得多，约为1189号油的1/17-1/18。分析指出，在Ms点附近(300℃)，分级淬火油冷却速度慢一半，因而其组织应力明显下降，工件畸变减小明显。

    实验表明，降低淬火温度，畸变量减小，这是由于温度下降使工件热畸变减少，同时，温度降低使奥氏体中溶碳量降低，马氏体比体积减少，因而马氏体转变形成的组织应力变小，导致工件畸变量下降。

    此外，试验中发现，工件结构对称和加工质量良好对减少主轴热处理畸变也很重要，如工件壁厚不均或中心通油孔倾斜，均使主轴畸变量(齿跳变动量)加大，因而生产中加工因素亦应严格控制。

    综上所述，提出主轴减少畸变工艺改进措施如下：

    (1)改进冷却介质。选择优化冷却介质，使主轴淬火质量优良，同时减小畸变。

    (2)采用高频加热电源进行淬火时，适当降低淬火温度，可有效减少主轴畸变量。

    (3)严格保证主轴结构设计的对称性，注意加工质量和控制，防止工件壁厚不均或加工 (孔)倾斜等造成工件不对称性，使主轴热处理畸变加大。

    我们都知道，工件质量的好坏主要取决于工件的热处理工艺，许多厂家采用上述改进工艺进行热处理，生产出来的主轴各项技术指标都达到技术要求，产品质量优良，生产运行平稳，技术经济效益好。