首页理论教育齿轮热处理中的淬火冷却介质选择优化方案

齿轮热处理中的淬火冷却介质选择优化方案

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：本表以15％含量定级别，这基本上是各种PAG淬火冷却介质可能达到的最低级别。对渗碳淬火齿轮一般可按照淬透性、尺寸、热处理工艺类型选择淬火冷却介质。齿轮淬火冷却介质的选择见表2-48。齿轮常用热处理淬火油的分类齿轮常用热处理淬火油的分类、性能特点及适用范围见表2-57。

1.常用淬火冷却介质的特性和使用范围（见表2-45）

表2-45 常用淬火冷却介质的特性和使用范围

2.常见淬火冷却介质及其定级结果

1）选用最新国际标准（ISO／DIS 950）规定的方法测定淬火冷却介质300℃冷却速度，作为钢件300℃冷速的参考值来进行定级。表2-46为常见淬火冷却介质及其定级结果，供齿轮淬火时参考

表2-46 常见淬火冷却介质及其定级结果

注：1.9～10号为非水溶性淬火冷却介质。在此列出相应级别，只用以说明其300℃冷速大小。由于它们的冷却速度

分布与水溶性淬火冷却介质有很大差异，用于淬火时淬火效果与同级别的水溶性淬火冷却介质有很大不同。

2.PAG类属含量可变因而冷却特性可调的淬火冷却介质。通常降低含量，级别提高；反之升高含量，级别降

低。本表以15％含量定级别，这基本上是各种PAG淬火冷却介质可能达到的最低级别。

2）淬火冷却介质定级选择原则和步骤见表2-47

表2-47 淬火冷却介质定级选择原则和步骤

3.齿轮淬火冷却介质的选择

齿轮淬火冷却介质的选择应同时从以下5个方面加以考虑：钢的碳含量，钢的淬透性高低齿轮的有效厚度，齿轮的形状复杂程度及允许的畸变大小等。

大部分齿轮选用的都是亚共析钢，其热处理工艺主要是渗碳淬火，也有表面淬火（如火焰淬火、感应淬火）、整体淬火及调质处理。对渗碳淬火齿轮一般可按照淬透性、尺寸（或齿轮模数）、热处理工艺类型（包括硬度与畸变要求）选择淬火冷却介质。

齿轮淬火冷却介质的选择（以好富顿淬火冷却介质为例）见表2-48。

表2-48 齿轮淬火冷却介质的选择（以好富顿淬火冷却介质为例）

4.常用无机物水溶液及其特性与应用范围

往水中加入各种无机盐、碱或其混合物，形成各种不同的无机物水溶液，可提高工件在高温区的冷却速度，改善冷却均匀性，使工件淬火后获得较高的硬度，降低淬火开裂和畸变倾向。常用无机物水溶液及其特性与应用范围见表2-49。

表2-49 常用无机物水溶液及其特性与应用范围

（续）

5.常用聚合物水溶液及其主要性能

采用有机聚合物水溶液实施控时浸淬技术（经控制的搅拌技术），可获得比油或盐水淬火更好的组织性能和淬火均匀性，并且畸变小，解决了常规淬火冷却介质出现的淬火开裂问题。

（1）有机聚合物水溶液分类、用途与特点（见表2-50）

表2-50 有机聚合物水溶液分类、用途与特点

（2）聚合物水溶液主要性能常用水溶液淬火冷却介质浓缩液的物理化学性能见表2-51几种聚合物水溶液及其主要性能见表2-52。

表2-51 常用水溶液淬火冷却介质浓缩液的物理化学性能（JB／T 6955—2008）

表2-52 几种聚合物水溶液及其主要性能

（3）常用聚合物水溶液几种常用聚合物水溶液及其质量分数、使用温度、性能指标、特点及适用范围见表2-53～表2-56。

表2-53 部分钢种适合的今禹8-60型PAG水溶液质量分数表

表2-54 科润KERUN聚合物水溶液质量分数、使用温度、特点及适用范围

（续）

表2-55 好富顿Aqua-Quench系列聚合物水溶液性能指标、适用范围及特点

表2-56 陶氏Ucon聚合物水溶液质量分数、特点及其适用范围

6.热处理淬火油的分类及主要技术指标

近年来热处理采用的淬火油均为矿物油，适用于淬透性好、工件壁薄、形状复杂、要求淬火畸变小的工件。但淬火油成本高、油污多，淬火时易引起火灾。

（1）齿轮常用热处理淬火油的分类齿轮常用热处理淬火油的分类、性能特点及适用范围见表2-57。

表2-57 齿轮常用热处理淬火油的分类、性能特点及适用范围

（2）全损耗系统用油（机械油）

1）全损耗系统用油的质量指标见表2-58

表2-58 几种全损耗系统用油的质量指标

（续）

2）几种全损耗系统用油的新、旧牌号对照见表2-59

表2-59 几种全损耗系统用油的新、旧牌号对照

（3）专用淬火油专用淬火油的物理化学性能见表2-60

表2-60 专用淬火油的物理化学性能（JB／T 6955—2008）

注：试样的水分少于0.03％（体积分数），认为是痕迹