链轮花键轴是ML-722煤矿运输机的重要零件，其工作环境相当的恶劣，因此对链轮花键轴的要求也格外严格。它一般要求具有高的硬度、耐磨性和使用寿命。我们以前采用En24钢调质处理。生产中发现，链轮花键轴寿命低，大多数花键轴仅服役2-3个月便失效报废，一般仅采煤15万t，经济损失很大。

花键轴齿数为19，压力角30°，节圆直径为120、65mm。失效花键轴从齿顶向轴心20mm处硬度值为248-302HBW（24.5-32.5HRC），硬度差别大，造成工件强度差别大，而工件硬度、强度不足是工件失效的主要原因。主要失效形式有两种，一种是严重磨损减薄失效，一种是齿形受挤压变形扭成螺旋状失效。根据以上分析，要防止工件出现塑性变形和过度磨损，必须提高花键轴抗弯强度和表面强度，也就是说，将工件调质后硬度从225-270HBW 提高到349HBW。为实现上述要求，可选择合适的材料和进行热处理工艺改进。经分析，选择材料应符合以下条件：

(1)淬透性好。在矩齿项15mm部位，要求硬度为38HRC以上。

(2)切削加工性能良好，利于工件加工。

(3)焊接性能良好。

(4)在合适的热处理工艺下，变形微小。

(5)无明显回火脆性。

经全面比较，选择42CrMo钢，可实现直径120mm工件，淬火后距齿顶15mm，获得硬度为349HBW的高硬度，并且焊接性、切削加工性能优良。制定改进工艺流程如下：锻造-退火-粗车-调质-精车-钻孔-攻螺纹-滚齿-热处理-组焊-磨削-成品。主要工艺及改进措施如下：

(1) 锻造；始锻温度为1130-1180℃ ，终锻温度为850-900℃，缓冷。

(2) 退火。花键轴的退火可以采用中频加热机进行，温度为850℃，保温l50-180min，随炉冷600℃以下出炉空冷，硬度为208-225HBW。

(3)调质。粗车后增加调质工艺处理，可减少最后热处理变形，改善偏析缺陷，并可提高工件的强韧性。工艺为：采用中频加热机进行890-900℃加热，保温25min、 45min， 高温回火（680℃士℃10）x 210min，空冷，硬度为216-235HBW。

该工艺改进中，将花键轴加工原采用先调质后滚齿加工改进为先滚齿后调质处理，使工件变形减少。

经上述工艺改进后，42CrMo钢花键轴各项性能满足技术要求要求指标，工件质量优良。经生产应用表明，工艺改进后，花键轴的工作寿命比原产品提高5倍，并超过国外同类产品。工艺改进后，花键轴运转转7个月后其外观形貌良好。