内花键套是连接150t载重汽车电动机轴与工作轴的重要零件，实际相当一种高速重载刚性联轴器，其材料为20Cr2Ni4A 钢。内花键套主要尺寸及精度要求很高。内花键套工作中在传递较大扭矩的同时，承受高强度冲击载荷和振动应力作用，键槽壁部位还受到摩擦、磨损作用和高温、高速运转工作条件的考验，服役条件相当恶劣。内花键套热处理工艺为：900-950℃渗碳，880℃油淬，第二次淬火为780℃油淬，200℃回火空冷。两次淬火工艺，工件淬透性好，并使工件晶粒细化。生产中发现，内花键套热处理后发生畸变，使内花键套装配困难，并且工作中造成工件受力不均匀和局部磨损严重，工件寿命大大下降，工件要求工作寿命为3年，而实际服役寿命仅2-3个月。

    根据以上分析，提出内花键套工艺改进措施如下：

    1）改进工件加工流程。先进行精加工，然后进行热处理，并取消热处理后精磨工序加工，工件加工流程为：锻造→完全退火→粗加工→半精加工→精加工→渗碳、高温回火、空冷淬火、低温回火→装配→成品。

    2)改进热处理工艺。采用高频感应加热电源对内花键套进行淬火。并取消深冷处理，以减少工件内应力；采用空冷淬火代替油淬，使工件淬火冷却速度缓和，减少内应力，因而内花键套变形明显减小。另一方面，新工艺采用空心芯轴代替实心芯轴，使工件内部和表面温度梯度减少和趋于一致，从而使内应力进一步下降。

    3)热处理操作要点是使工件与环境温度及变化保持一致，使两者热交换均匀性良好，如工件在炉中架空一定高度等。

    4)改进机加工工艺。精加工时，采用高精度芯轴，半精加工用芯轴在精加工前卸下以释放应力。

    5)提高工件加工精度。内外表面加工精度提高1级，内孔键槽加工精度提高半级。工件精度提高可改善工件对称度，提高工件刚性和抗变形能力，而且留有一定裕量以弥补热处理畸变，从而缓和热处理畸变隐患。

    6)增加精拉键槽工序。在拉削键槽后，经时效处理后，再进行精拉削键槽加工。

    20Cr2Ni4A钢花键套采用高频感应加热电源来改进工艺处理后，工件质量优良，达到了技术要求指标，解决了热处理畸变大和工件装配困难问题，工件使用寿命大大提高，生产运行正常，技术经济效益良好。