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40CrNiMo合金钢锻件淬火冷却控制技术研究(上)

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人气:-发表时间:2017-11-04 09:00【

热处理生产中使用全损耗系统用油淬火冷却存在两个主要问题:①尺寸较大的工件,油冷处理时出现硬度偏低,力学性能不能满足技术条件的现象。②油冷处理劳动条件差、易引起火灾和污染环境。为了克服油冷处理的缺点和弊端,出现了许多新型的淬火冷却介质,其中以水基聚合物淬火冷却介质的应用最为广泛。从可持续发展和技术发展的角度看,水基聚合物淬火冷却介质取代油也是一个必然趋势。

本文以40CrNiMo合金钢锻件为载体,开展水基聚合物淬火冷却介质取代油冷的可行性研究。研究水基聚合物淬火冷却介质对锻件组织和性能的影响,从而为其在热处理生产中的应用提供重要的技术参考。

1.试验材料

1 40CrNiMo合金钢锻件

40CrNiMo合金钢的主要成分见表1,采用模锻成形,锻件最厚处为30mm

40CrNiMo化学成分

2KR6480淬火冷却介质

KR6480淬火冷却介质是由聚烷撑乙二醇类有机聚合物(主要成分)、抗腐蚀剂、杀菌剂和其他添加剂组成的高浓度溶液,使用时稀释至合适的浓度,KR6480逆溶点为75℃±3℃。原液的特性数据,如表2所示。

KR6480水溶性淬火冷却介质特性数据

2.试验设备

中温箱式电阻炉、KR智能型淬火介质冷却特性测试仪、手持式折光仪、50kN电子拉力试验机、持久试验机、金相显微镜等。

3.试验方法

40CrNiMo锻件采用相同的正火和调质工艺,只是淬火后采用不同淬火冷却介质冷却。测试各种状态锻件的组织和性能,考察应用不同淬火冷却介质,对锻件组织和性能的影响。

二、试验结果

1.不同浓度KR6480的冷却特性试验结果

不同浓度淬火冷却介质的冷却特性数据,如表3所示。

不同浓度KR6480淬火冷却介质的冷却速度数据

2.KR6480淬火冷却介质在不同液温下的冷却特性试验结果

测试8%15%30%40%四种浓度的淬火冷却介质在20℃、30℃和50℃三种液温下的冷却特性数据,如表4所示,不同温度冷却曲线如图l所示。

不同温度下淬火冷却介质的冷却特性数据

不同温度曲线

3.锻件组织和性能测试结果

1)锻件组织测试结果

不同热处理状态锻件的金相组织如图2~6所示。各组锻件的组织均为典型的素氏体。

金相组织

2)锻件性能测试结果

热处理后检测试件硬度和送检冲击和拉伸性能。检测结果如表5所示。

锻件拉伸和冲击试验结果

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此文关键字:40CrNiMo合金钢锻件淬火

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