關于鍛件的淬火冷卻

       鍛件形成橫向裂紋時內應力分布的特征是：表面受壓應力，離表面一定的距離應力發生劇變，由壓應力變為很大的拉應力。裂紋產生在拉應力峰值區域內，然后當內應力重新分布或鋼的脆性進一步增加時才蔓延到鍛件表面。橫向裂紋的特點是垂直于軸的方向。

       這類裂紋往往發生在未淬透的鍛件中，因為淬硬與未淬硬的過渡區有一個大的應力峰值，而且軸向應力大于切向應力。

       鍛件因不能全部淬透，而且往往存在在較嚴重的冶金缺陷（如：氣泡、夾雜、鍛造裂紋、偏析、白點等），在熱處理應力作用下，以這些缺陷為裂紋的起點，緩慢擴張直到最后突然斷裂。另外在軋輥的橫斷實例中，往往在斷裂面上不能看出明顯的斷裂起點，這像刀切的一樣，這是較脆的材料在熱應力作用下引起斷裂的特征。

       對鍛件來說，打中心孔并對表面和中心一起冷卻，可使拉應力的峰值移向中間層，數值也可大大降低，所以，這是防止橫斷的有效方法之一。然而打中心孔時往往會使冶金缺陷暴露到中心孔表面，亦有其不利之處。

       應根據鍛件材料、鍛件形狀和大小以及采用的加熱方式和淬硬深度等因素綜合考慮確定。噴射冷卻和流水式冷卻等快速冷卻方法，具有方便和經濟效果好等優點，被廣泛采用。常用的冷卻方法，形狀簡單的低合金鋼、碳鋼鍛件，通常采用噴水冷卻；一些高合金冷軋輥等，雖然是采用9Cr2Mo等高合金鋼，但為了得到高硬度深層硬化層，也常采用噴水或流水冷卻。合金鋼鍛件，或形狀復雜的碳鋼鍛件，可采用乳化液淬火介質，也可采用聚乙烯醇水溶液等進行噴射冷卻。形狀復雜的高合金鋼鍛件采有浸油冷卻或噴射壓縮空氣。

       噴射聚乙烯醇水溶液在大型鍛件感應淬火應用很廣泛。在淬火機床旁設一水液池，將百分比混合好的聚乙烯醇水溶液存放在池內，用一水泵打出來作噴射淬火用，最好淬火流下來的溶液回流到池內，但必須要經過濾后入池，在冬天，溶液池內可插入加熱器控制溶液溫度在15-25℃之間。

       為了減少變形，對于大型鍛件可進行埋油感應加熱淬火，目前已成功地在大型齒輪和大型齒輪軸上采用埋油中頻淬火，即將鍛件和感應器一起置于油中進行感應加熱，待加熱到溫度后關閉電源周圍的油就埋住鍛件很快冷卻。

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