关于锻件的淬火冷却

       锻件形成横向裂纹时内应力分布的特征是：表面受压应力，离表面一定的距离应力发生剧变，由压应力变为很大的拉应力。裂纹产生在拉应力峰值区域内，然后当内应力重新分布或钢的脆性进一步增加时才蔓延到锻件表面。横向裂纹的特点是垂直于轴的方向。

       这类裂纹往往发生在未淬透的锻件中，因为淬硬与未淬硬的过渡区有一个大的应力峰值，而且轴向应力大于切向应力。

       锻件因不能全部淬透，而且往往存在在较严重的冶金缺陷（如：气泡、夹杂、锻造裂纹、偏析、白点等），在热处理应力作用下，以这些缺陷为裂纹的起点，缓慢扩张直到最后突然断裂。另外在轧辊的横断实例中，往往在断裂面上不能看出明显的断裂起点，这像刀切的一样，这是较脆的材料在热应力作用下引起断裂的特征。

       对锻件来说，打中心孔并对表面和中心一起冷却，可使拉应力的峰值移向中间层，数值也可大大降低，所以，这是防止横断的有效方法之一。然而打中心孔时往往会使冶金缺陷暴露到中心孔表面，亦有其不利之处。

       应根据锻件材料、锻件形状和大小以及采用的加热方式和淬硬深度等因素综合考虑确定。喷射冷却和流水式冷却等快速冷却方法，具有方便和经济效果好等优点，被广泛采用。常用的冷却方法，形状简单的低合金钢、碳钢锻件，通常采用喷水冷却；一些高合金冷轧辊等，虽然是采用9Cr2Mo等高合金钢，但为了得到高硬度深层硬化层，也常采用喷水或流水冷却。合金钢锻件，或形状复杂的碳钢锻件，可采用乳化液淬火介质，也可采用聚乙烯醇水溶液等进行喷射冷却。形状复杂的高合金钢锻件采有浸油冷却或喷射压缩空气。

       喷射聚乙烯醇水溶液在大型锻件感应淬火应用很广泛。在淬火机床旁设一水液池，将百分比混合好的聚乙烯醇水溶液存放在池内，用一水泵打出来作喷射淬火用，最好淬火流下来的溶液回流到池内，但必须要经过滤后入池，在冬天，溶液池内可插入加热器控制溶液温度在15-25℃之间。

       为了减少变形，对于大型锻件可进行埋油感应加热淬火，目前已成功地在大型齿轮和大型齿轮轴上采用埋油中频淬火，即将锻件和感应器一起置于油中进行感应加热，待加热到温度后关闭电源周围的油就埋住锻件很快冷却。

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