抗侧滚扭杆装置作为轨道车辆上的重要安全部件对车辆的安全运行有着直接的影响,扭杆轴是整个抗侧滚扭杆装置的主要受力部件,其性能在很大程度上决定了整个抗侧滚装置的性能,而扭杆轴的性能主要是通过热处理来满足设计要求。本论文根据原热处理工艺生产实际中出现的问题,从预处理、淬火介质、回火工艺、冷却方式、吊装方式等方面进行了热处理工艺的改进;同时,运用试验及有限元仿真分析两种手段对经过热处理工艺改进后的扭杆轴性能进行可靠性确认。得出如下结论:(1)对扭杆轴淬、回火之前增设正火热处理,可消除轴锻造工序中产生的组织缺陷,细化晶粒,性能均匀,合适的正火温度为870℃/1h,空冷。(2)采用W介质淬火,经回火后,可获得组织均匀细小的回火屈氏体组织、硬度分布均匀,力学性能达标的扭杆轴产品。(3)采用扭杆轴端部增设螺纹孔配合螺杆吊装方式进行淬火,可消除原钢丝绳锁颈方式造成扭杆轴硬度和组织不均匀的状况,采用二次回火较一次回火综合性能获得改善,增设淬火液自循环冷却装置可提高了材料性能的均匀性。(4)52CrMoV4扭杆轴合适的热处理工艺为:正火(870℃/1h,空冷)+淬火(860℃/2h,W 淬火介质)+一次回火(380℃/1h)+ 二次回火(420℃/1h)。最终扭杆轴性能指标:抗拉强度为1650～1670MPa,屈服强度为1450～1480MPa,延伸率10%,冲击功10-11J。(5)运用ABAQUS分析软件对扭杆装置进行极限载荷下的有限元分析,得出扭杆装置的应力分布情况。运用Fe-safe对抗侧滚扭杆装置进行疲劳寿命评估,结果表明最大应力值远小于材料的屈服强度,材料的FOS值均大于1,符合预期效果。对抗侧滚扭杆进行整体刚度试验、弹性试验和疲劳试验,试验结果表明抗侧滚扭杆装置整体刚度、弹性及疲劳性能均满足设计要求。