42CrMo4钢轴类件控时淬火冷却工艺的设计

为解决大尺寸合金钢件油淬后力学性能达不到要求、水淬易开裂的问题,介绍了一种以水和空气作为淬火介质的预冷循环控时淬火冷却方法.针对φ210 mm的42CrMo4钢轴类件.利用数值模拟方法设计淬火冷却工艺,并进行了实际件的淬火冷却试验.通过计算结果和实测数据的对比分析表明,采用预冷循环控时淬火冷却方法可以在避免淬火开裂的同时在一定范围内调整其力学性能.     

42CrMo钢齿圈毛坯的水-空交替控时淬火工艺

42CrMo钢齿圈毛坯的淬火通常采用油淬或聚合物水溶液淬火来避免淬火的开裂,但油淬或聚合物水溶液淬火导致严重的环境污染。改用水淬不仅可满足绿色环保的要求而且可降低成本,但极易产生开裂。针对上述问题,本研究基于温度场、组织场和应力场的有限元模拟,获得优化的水-空交替控时淬火冷却(ATQ)工艺,成功应用于大直径(ф1970 mm)的42CrMo钢齿圈毛坯的淬火冷却。结果表明:采用ATQ工艺处理42CrMo钢齿圈毛坯,不仅回火后的力学性能高于性能指标要求,而且有效避免了淬火开裂。     

清洁的水-空交替控时淬火冷却技术:原理与应用

水是最清洁和廉价的淬火介质,但由于合金钢件水淬开裂问题的制约,对环境造成污染的油和各类有机水溶性介质仍被大量采用。本研究团队在传统水-空断续淬火基础上,提出了清洁的水-空交替控时淬火冷却(ATQ)技术,在解决合金钢件水淬开裂问题方面已进行了15年的持续研究和工程应用。本文首先介绍淬火介质的特性,然后介绍ATQ技术取代油或有机类介质淬火、工艺和设备设计的3个基本原理,随之论述ATQ避免淬火开裂和获得高强韧性的机制。最后从ATQ技术几十个成功应用中遴选出几个典型例子,分析它们各自在淬火所遇到的瓶颈问题,阐明在淬火避免开裂的前提下如何获得预期力学性能的解决方法。     

40Cr钢量化水淬应用研究

研究了量化水淬对40Cr钢淬硬层深度及淬火畸变的影响,将其与普通水淬和油淬进行了比较。结果表明,当量化水淬的工艺参数K=3、Ts=70℃时,主要冷却特性参数分别为Vmax=93℃·s-1、V300=68℃·s-1、t200=20.5s时,40Cr钢量化水淬的冷却能力介于普通水淬和普通油淬之间,其表面硬度为58HRC、硬化层深度为4.60mm、淬火畸变平均值为0.093mm,也介于普通水淬和普通油淬之间。     

42CrMo钢驱动轮轴的感应热处理

利用GCK10150感应淬火机床(KGPS250/8000电源)和自主研发设计的感应器对某型号大轮拖拉机(≥160马力)42Cr Mo钢驱动轮轴进行表面淬火工艺试验,借助磁粉探伤仪、洛氏硬度计、金相显微镜和静扭试验机对感应淬火后的42Cr Mo钢驱动轮轴的组织与性能进行了分析。结果表明,42Cr Mo钢驱动轮轴感应淬火后的淬硬层深满足花键根部3.25~8.25 mm、光轴表面7~12 mm、键槽≥2 mm,硬度满足淬火硬度52~57 HRC、调质硬度262~302 HBW,并且淬硬层连续,同时零件表面不存在烧伤、裂纹等缺陷。42Cr Mo钢经调质+感应淬火+200℃×2 h回火后的抗扭性能最高。     

2010年中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖获奖项目（一等奖）

1.550 m2烧结机智能闭环控制系统; 2.水-空交替控时淬火冷却技术研究及在大型预硬化模块上的应用; 3.3 800 mm中厚板辊式淬火机设备研制及淬火工艺技术开发;     

UCON E水溶液在42CrMo钢中型锻件中的应用

使用PAG类UCON E水溶液作为淬火介质,采用循环控时淬火方法,合理制定淬火冷却控时参数,解决了42CrMo钢中型尺寸锻件及其他中碳合金结构钢工件"油淬不硬,水淬开裂"的问题,工件调质后达到了技术要求的力学性能.     

Cr17型马氏体不锈钢大截面锻材淬火工艺的研究

通过实验室热处理试验,摸索出Cr17型马氏体不锈钢的淬火温度及回火温度。在?500mm锻制大圆材实际调质时,通过3种不同淬火工艺得到了硬度、组织及室温横向机械性能对比结果。最终确定采用水-空气交替冷却为最佳淬火冷却工艺,钢材一次回火后整体硬度偏差≤2.5HRC。心部组织为均匀的回火索氏体组织+少量的残余奥氏体,钢材心部的室温横向拉伸性能最高。淬火时采用水-空交替冷却,总淬火时间最短,生产效率最高。同时水做为淬火介质,具有价格低、无污染和性能稳定等优点,为调质厂首选的淬火冷却介质。     

双液淬火对9Cr2Mo钢辊皮组织与硬度的影响

探讨了双液淬火冷却工艺对9Cr2Mo钢辊皮表面组织、硬度的影响,得到了最佳双液淬火冷却工艺。结果表明,单液水冷淬火后表面组织为粗大的回火马氏体,水油双液淬火后回火马氏体晶粒明显细化,并且形成了少量的贝氏体和残留奥氏体。双液淬火处理后,辊皮外表面硬度分布为中部硬度高,边部硬度低,使辊皮的使用寿命得到了明显提高。ø750 mm的9Cr2Mo钢辊皮水油双液淬火最佳冷却工艺为入水前炉外预冷时间300 s,水冷-油冷之间预冷时间控制在60~180 s。     

冷却速度对TC2钛合金板材β淬火组织的影响

通过水淬+空冷复合的方式,实现了在一个试样上淬火的冷却速度从水淬到空冷的不同,进而研究了冷却速度对TC2钛合金板材β淬火组织的影响。结果表明,β淬火时冷却速度不同,使得淬火后合金的金相组织存在较大的差别,进而对成品板材的组织产生影响。TC2合金板在热轧过程中获得了球状-纤维状的混合显微组织,水淬+空冷复合试样的水淬部分均发生马氏体转变,但转变的进程有所不同,水淬+空冷复合试样的空冷部分均为片状组织,随着冷却速度的降低,α片丛明显长大,α片宽度变大。淬火的延迟会导致板材显微组织不均匀。     

PQA聚合物水溶性淬火介质的应用研究

本文介绍了以聚二醇为基础,加入微量TPN添加剂的PQA水溶性淬火介质。通过对PQA淬火剂的冷却性能和工艺性的研究,证明以一定浓度的PQA取代水和淬火油,可获得满意的淬火效果。     

硝盐等温淬火设备的设计与发展

硝盐淬火与传统油淬火相比有淬冷温度高,工件变形小、硝盐不易老化、安全性高,并可回收利用等特点.本文介绍硝盐淬火设备的构成和类型,重点阐述硝盐淬火槽结构和设计,涉及槽体、盐搅拌器、导流装置、淬火升降台、冷却等的设计要点.简述了等温槽、盐清洗机、储盐溶盐罐等的设计,并对等温淬火设备的发展进行了展望.     

高压气淬设备与工艺

简要介绍了气体淬火介质及ECM气体淬火设备的特性,同时介绍了ECM气体分级淬火工艺的原理,并结合实际生产案例,论述了分级气淬工艺较普通气淬工艺的优越性。     

45钢量化水淬应用研究

研究了45钢量化水淬的淬硬深度和淬火畸变，并与普通水淬和油淬进行了比较分析。结果表明，调整量化水淬参数，可在水与油之间渊整水的冷却特件，使45钢得到相应的淬硬深度和较小的淬火畸变量。     

淬火冷却技术现状及标准研究

综述了淬火冷却技术现状,针对现有企业淬火冷却工艺中突出的问题,如冷却过程工艺制定简单,介质冷却能力缺乏综合评价,工艺执行及记录简单,工艺可控性和可追溯性差等,为了规范淬火冷却全过程控制,保证淬火质量,减小质量分散度,进行了“热处理冷却技术要求”标准研究。主要研究内容包括：淬火冷却工艺制定与实施;淬火介质;浸液式淬火冷却设备;淬火介质在搅拌条件下冷却能力评价;淬火起重机与淬火夹具;淬火冷却后表面状态观察和检测;淬火冷却安全生产;环保与废弃物管理;淬火冷却介质与设备的检测、控制、记录技术要求。该标准对淬火冷却工艺设计、淬火介质冷却能力评价、淬火冷却设备设计、工艺过程的控制与记录等方面都提出了具体的要求。通过标准制定试图解决热处理过程实现智能化,达到热处理过程对环境的冲击最小,建立淬火设备是封闭自控的标准化系统,实现热处理件性能可以预测。     

铝合金板带材固溶淬火技术

介绍了几种典型的铝合金板,带材固溶淬火技术,设备组成和特点,为铝合金板,带材加工行业选择固溶淬火方式提供参考。     

曲轴感应淬火装备技术进展

本文综述了曲轴感应淬火机床发展史及国内外淬火装备发展现状,以及新的发展方向和趋势,对国内淬火装备进行了较详细的描述。     

热处理工艺对27SiMn钢耐磨性影响

研究了27SiMn钢采用不同淬火工艺获得不同形态板条马氏体的硬度及耐磨性能.结果表明,常规淬火后硬度为48.7 HRC;亚温淬火后硬度最高为49.8 HRC;而双相区淬火和高温淬火后硬度均较常规淬火有所下降;亚温淬火的耐磨性最优.     

销轴淬火裂纹的产生及预防措施

在材料、机加工工艺及热处理设备等条件有限的情况下，通过改进销轴的装炉方式，控制销轴的淬火温度、冷却时间以及冷却介质，可有效防止T8A销轴的淬火裂纹。     

量化水淬和盐水淬冷却特性及淬火畸变研究

用标准淬火介质冷却性能测试仪，系统地测试了量化淬火参数对介质冷却特性的影响，并通过45钢试样进行了量化淬火畸变的研究。试验结果表明，通过调整量化淬火参数K、Ts和Q值，可有效控制淬火介质的冷却特性，并且量化淬火试样的畸变量明显小于普通水淬和油淬试样的。