齒輪淬火冷卻的上述質(zhì)量問題可能與所使用的淬火介質(zhì)的特性和用途有關(guān)，并指出了應(yīng)對不同問題所需的淬火液的冷卻速率分布特性。然后簡要介紹常用淬火介質(zhì)的冷卻速率分布特征及選擇注意事項(xiàng)。

1.淬火冷卻的質(zhì)量問題：

缺乏硬度和硬化深度。淬火冷卻速度低是齒輪淬火硬度不足，硬度不均，淬火深度差的原因。然而，根據(jù)淬火齒輪的實(shí)踐，由于原材料，形狀尺寸和熱處理要求的不同，它們可分為高溫階段。存在不同的條件，例如缺乏冷卻速度，中低溫階段缺乏冷卻速度以及低溫階段缺乏冷卻速度。例如。對于中，小型齒輪，淬火硬度的缺乏通常是由于中，高溫階段冷卻速度的缺乏引起的。當(dāng)大模數(shù)齒輪需要更深的硬化層時(shí)，有必要提高低溫冷卻速度。

1.關(guān)于淬火油，通常來說，該油具有短的汽相膜階段，快速的中溫冷卻速率和快速的低溫冷卻速率，這通常可以實(shí)現(xiàn)高且均勻的淬火硬度和足夠的淬火深度。工件的安裝方法對淬火冷卻效果也有很大的影響。必須使淬火油活化并配備，并使用混合裝置以獲得更好的效果。增加所使用的淬火介質(zhì)的低溫冷卻速率通常可以增加硬化層的深度。在滲碳層的碳濃度相同的條件下，經(jīng)常使用低溫冷卻速率較高的淬火油來獲得較深的淬火硬化層。因此，在選擇冷卻速度更快的淬火油之后，可以相應(yīng)地縮短工件的滲碳時(shí)間?？梢垣@得所需深度的硬化層。所需滲碳硬化層的深度越大，該方法在縮短滲碳時(shí)間方面的效果越明顯。

2.淬火后型芯硬度過高的問題可能與所選介質(zhì)的冷卻速率過快或介質(zhì)的低溫冷卻速率過高有關(guān)。處理方法之一是更換淬火油以滿足要求。第二種方法是與淬火介質(zhì)制造商聯(lián)系，并添加適當(dāng)?shù)奶砑觿┮越档痛慊鹩偷睦鋮s速度。第三種方法是改用淬透性較低的鋼。

3.淬火變形問題淬火變形使許多工廠腦筋煩惱。根據(jù)習(xí)慣，變形問題的處理通常涉及多個(gè)部分，并且處理方法通常是歸納法。最近發(fā)表的一篇關(guān)于淬火變形的文章，變形的主要原因是缺乏冷卻速度和冷卻不均勻，在此基礎(chǔ)上，提出了提高冷卻速度并試圖實(shí)現(xiàn)均勻冷卻的原理和方法，以供參考。 [1]。該參考文獻(xiàn)中還列出了提高淬火冷卻速率的方法，并且僅當(dāng)合理選擇作用方向相同的方法時(shí)才應(yīng)添加。它可以處理大多數(shù)齒輪的淬火變形。例如，齒輪內(nèi)花鍵孔的變形通常是所選淬火油缺乏高溫冷卻速率或油的汽相膜段過長的原因。在整個(gè)冷卻過程中，提高油的高溫冷卻速率并提高油的冷卻速率通?？梢蕴幚韮?nèi)部花鍵孔的變形。對于中小型齒輪，特別是較細(xì)的齒輪，選擇良好的等溫分級淬火油是控制變形的必不可少的方法。

4.齒輪的淬火和破裂。這個(gè)問題主要出現(xiàn)在感應(yīng)加熱淬火中。選擇良好的水基淬火介質(zhì)，例如在全國范圍內(nèi)使用PAG淬火介質(zhì)（如北京華立精細(xì)化工公司生產(chǎn)的金玉8-20等）代替原有的自來水，即可解決問題。選擇PAG介質(zhì)進(jìn)行感應(yīng)加熱和淬火。能夠獲得高而均勻的淬火硬度和深而穩(wěn)定的硬化層，淬火裂紋的風(fēng)險(xiǎn)很小。

5.當(dāng)亮度問題有此要求時(shí)，應(yīng)使用光亮淬火油或快速光亮淬火油。通常，光亮淬火油的光澤度好，冷卻速度不高，冷卻速度高的淬火油不好。此外，熱油的光澤度通常很差，可以用新油代替或補(bǔ)充以改善光澤度的添加劑。

2.齒輪油淬火介質(zhì)的選擇

當(dāng)時(shí)，用于齒輪淬火的主要介質(zhì)是各種淬火油，水溶性淬火介質(zhì)和普通自來水。下面分別評論齒輪淬火中這些介質(zhì)的選擇方法和注意事項(xiàng)。

1.自來水

自來水是最經(jīng)濟(jì)，最清潔的淬火介質(zhì)。為了對碳含量低，淬透性差且形狀簡單的齒輪進(jìn)行淬火和感應(yīng)淬火，通?？梢允褂米詠硭?。自來水作為一種淬火介質(zhì)，其冷卻特性為：工件處于高溫階段時(shí)，冷卻迅速，而工件處于低溫階段時(shí)，冷卻速度也很快?？焖俚睦鋮s速度會(huì)使工件淬硬，淬透性差且較厚。這是自來水的優(yōu)點(diǎn)。然而，用自來水淬火具有三個(gè)主要缺點(diǎn)。最重要的是，太快的低溫冷卻會(huì)在大多數(shù)鋼種和工件上引起淬火裂紋。第二個(gè)問題是，在高溫階段，工件冷卻得太快，并且由于進(jìn)水方法不當(dāng)，使相對細(xì)長和較薄的工件簡單淬火。第三，這也是許多人根本忽略的缺陷。隨著水溫的升高，淬火冷卻的蒸氣膜階段將逐漸增加，而當(dāng)工件處于中低溫階段時(shí)，工件的冷卻速度將逐漸降低。因此，當(dāng)通過更密集的堆疊方法淬火工件時(shí)，水只能通過外部工件之間的間隙接觸內(nèi)部工件。水溫在通過外部工件時(shí)將逐漸升高。這樣，被堆疊在外部的工件接觸的水的溫度低，而被堆疊在內(nèi)部的工件接觸的水的溫度高。結(jié)果，堆疊在內(nèi)部和外部的工件的淬火和冷卻效果是不同的。外部工件快速冷卻，淬火后硬度高，只需淬火即可。堆放在內(nèi)部的工件經(jīng)過緩慢冷卻，淬火后硬度較低。工件堆積得越密集，淬火過程中水分運(yùn)動(dòng)越不明顯，差異就越大。這種缺陷使自來水不適用于密集堆放的小型工件。當(dāng)使用油淬時(shí)，油溫升高，冷卻的蒸汽膜階段略有縮短，油溫的升高降低了油的粘度，流動(dòng)性變好，有利于提高油的冷卻速度，并且可以使工件表面更密集地堆疊。冷卻效果基本相同。應(yīng)該說，這是油淬的一種優(yōu)勢。選擇自來水作為淬火液時(shí)，應(yīng)了解其優(yōu)缺點(diǎn)。充分利用其優(yōu)勢并防止其缺陷。嘗試控制水的溫度。采用堆垛方式進(jìn)行淬火時(shí)，應(yīng)盡量使工件堆積松散，并進(jìn)行攪拌以促使淬火液在工件之間流動(dòng)，以減小內(nèi)部水溫差。

2.水溶性淬火介質(zhì)

自來水作為淬火介質(zhì)的最大缺點(diǎn)是其低溫冷卻速度太快，這使得各種鋼制工件都容易淬火。淬火鋼零件的主要原因是水在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度（Ms點(diǎn)）及低于該溫度范圍時(shí)冷卻得太快。因此，水溶性淬火介質(zhì)的研究和開發(fā)的首要政策是降低水的低溫冷卻速度。考慮到大多數(shù)結(jié)構(gòu)鋼的Ms點(diǎn)接近300℃，因此通常將工件冷卻至300℃時(shí)的水溶性淬火液的冷卻速度來表示淬火液的冷卻功能。通常，水基淬火介質(zhì)的300°C冷卻速率可用于對介質(zhì)進(jìn)行分級[2]，供熱處理工人選擇。簡而言之，當(dāng)水基淬火液的冷卻速度低至300℃時(shí)，其防止工件淬火開裂的能力很強(qiáng)。 300℃的冷卻速度高，淬火能力也高，當(dāng)然工件具有更大的淬火裂紋傾向。因此，在選擇水溶性淬火介質(zhì)時(shí)，應(yīng)首先了解其300°C的冷卻速率。在類似的淬火介質(zhì)品種中，當(dāng)獲得相同的300℃冷卻速度時(shí)，濃度越低，運(yùn)行成本越低。水性淬火介質(zhì)的品種很多，不同的品種具有不同的特性。 PAG介質(zhì)的冷卻特性是可調(diào)的，并且濃度的測量和控制很簡單。它不僅適用于整體淬火，而且適用于各種感應(yīng)加熱淬火，并且可以長期穩(wěn)定使用，因此受到大家的歡迎，成為熱處理中使用最廣泛的水基淬火介質(zhì)當(dāng)時(shí)的行業(yè)。由于液體溫度對冷卻特性有很大影響，因此在使用水溶性淬滅介質(zhì)調(diào)節(jié)使用過程中的液體溫度時(shí)，應(yīng)配備循環(huán)冷卻系統(tǒng)。一般而言，在水溶性淬火液中淬火時(shí)，不應(yīng)將工件堆放在稠密的條件下。輸入水以避免對工件表面和內(nèi)部產(chǎn)生明顯不同的淬火效果。

3.通用機(jī)械油

工廠熱處理中最常用的通用機(jī)油是N32機(jī)油（以前是20號機(jī)油）和N15機(jī)油（以前是10號機(jī)油）。作為淬火介質(zhì)，這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)油的特征在于，在工件的高溫階段汽相膜較長，淬火冷卻速率不高，而低溫冷卻緩慢。油蒸氣膜階段長，在高溫階段工件的冷卻緩慢。也許問題在于低碳鋼制成的工件只是經(jīng)歷了共析鐵素體相變。工件形狀不規(guī)則，例如帶花鍵孔的齒輪。特別簡單的變形。在中低溫階段，冷卻緩慢，以致于相對較大的工件不易于硬化或缺乏硬化層的深度，從而發(fā)生淬火變形。普通機(jī)油的抗氧化能力差。它只是在使用中老化和退化。老化和變性的主要反映是油粘度的增加和低溫冷卻速率的降低。變形的影響是淬火后工件的硬度和硬化深度有效，淬火變形增加。粘度的增加和污泥的產(chǎn)生通常導(dǎo)致淬火后清潔困難，并且還會(huì)增加油耗。

4.特殊淬火油

特殊淬火油一般分為普通淬火油，快速淬火油，等溫梯度淬火油（也稱為熱油），真空淬火油和光亮淬火油。與普通機(jī)油相比，特種淬火油具有更好的熱穩(wěn)定性能，可以更好地保證工件的淬火質(zhì)量。當(dāng)然，優(yōu)于一般發(fā)動(dòng)機(jī)油的特殊淬火油最重要的方面是其冷卻特性。與一般機(jī)油相比，不同的特殊淬火油在冷卻速率分布上具有汽相膜階段短的特點(diǎn)，從而可以在高溫階段更快地冷卻工件。其中，快速淬火油的最大冷卻速度較高，由于淬火油的種類不同，中，低溫階段的冷卻速度也有很大差異。熱油的冷卻特性是，在工件淬火和冷卻的低溫階段，汽相膜階段較短，而冷卻較慢?？焖俅慊鹩椭饕糜谳^厚的工件和淬透性較低的鋼種。熱油主要用于較小的工件和具有較高淬透性的鋼種。應(yīng)該說任何淬火油都有合適的工件。但是，除少數(shù)情況外，每個(gè)熱處理爐都希望處理更多的鋼種和更多的工件。因此，更傾向于選擇具有廣泛應(yīng)用范圍的淬火油。

5，一般來講，淬火油的汽膜階段短，在中溫階段冷卻速度快，在低溫階段冷卻速度大。這種油具有很強(qiáng)的冷卻能力，應(yīng)用范圍很廣。許多油淬火工件的變形是由于缺乏淬火硬度和較差的淬火深度。但是，使用這種廣泛的淬火油通常可以處理工件的變形，硬度不足和淬火深度不足的問題。淬火油的短汽膜階段意味著該油的高溫階段冷卻得更快。此功能有助于防止共析鐵氧體分離，并防止帶有內(nèi)花鍵的花鍵齒輪變形。簡而言之，淬火油的高總冷卻速率有利于獲得更深的淬火硬化層。但是從冷卻速度分布的分析來看，除了需要快速冷卻的中高溫階段外，油的低溫冷卻速度對硬化層的深度也有更大的影響。低溫冷卻速率越高，淬火硬化層傾向于越深。攪拌淬火油可以提高油的冷卻速度。對于冷卻速度較低的油，攪拌對改善其冷卻能力具有更大的影響。而對于冷卻速度較高的特殊淬火油，攪拌效果相對較小。齒輪淬火質(zhì)量問題的另一種類型是淬火硬化層太深。硬化層太深，經(jīng)常使用間斷的牙齒。解決這些問題的有效方法之一是降低淬火油的低溫冷卻速度。

6.總之，為了確保齒輪的淬火質(zhì)量，在選擇淬火油時(shí)，應(yīng)根據(jù)所加工齒輪的鋼種，形狀特征和熱處理要求，從齒輪箱的冷卻速率分布特征中進(jìn)行選擇。油。最好與淬火油制造商的相關(guān)技術(shù)人員匹配，以便在進(jìn)行審查和分析后確定合適的淬火油和合理的使用方法。