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40CrNiMo合金鋼鍛件淬火冷卻控制技術(shù)研究(下)

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三、結果討論與分析

1.淬火冷卻介質(zhì)的冷卻特性分析

隨著(zhù)KR6480淬火冷卻介質(zhì)濃度升高,從8%升高到40%,最大冷速從172.5℃/s降到80.0℃/s。300℃冷速也呈逐漸下降趨勢,從71.49℃/s降到26.21℃/s,這說(shuō)明

濃度是影響KR6480冷卻能力的主要因素之一,且隨著(zhù)濃度的增加,溶液的冷卻能力逐漸下降。當濃度低于30%時(shí),KR6480溶液在高溫并沒(méi)有出現明顯的蒸汽膜階段,隨著(zhù)濃度的增加,當溶液濃度達到40%時(shí),在冷卻特性曲線(xiàn)上才能觀(guān)察到蒸汽膜階段。濃度增加,冷卻液的最大冷卻速度和對流狀態(tài)下的冷卻速度降低。

KR6480濃度為40%時(shí),最大冷卻速度為80.0℃/s,與淬火油的最大冷卻速度78.9 ℃/s相當,但300℃時(shí)冷卻速度為26.21℃/s,比油的9.5℃/s高出較多,這說(shuō)明水溶性淬火冷卻介質(zhì)的低溫冷速較快。

2.使用溫度對KR6480淬火冷卻介質(zhì)冷卻能力的影響分析

1中各圖為每一種濃度的介質(zhì)在不同溫度下的冷卻曲線(xiàn)對比。從圖中可以看出,淬火冷卻介質(zhì)液溫低時(shí),冷卻能力較高,隨著(zhù)液溫的升高,介質(zhì)的冷卻能力降低。生產(chǎn)應用中,溫度范圍主要取決于濃度、硬度要求和攪拌程度。對于相同的硬度,濃度高則溫度可稍低,攪拌程度稍大;濃度低則溫度可稍高,攪拌程度稍小。

3.淬火冷卻介質(zhì)對鍛件組織和性能的影響

40CrNiMo為中碳合金鋼,調質(zhì)后的組織為素氏體。從圖2~圖6可以看出,采用不同冷卻方式淬火冷卻后的鍛件高溫回火后的組織都為素氏體。從表5可以看出,淬火后不同冷卻方式的鍛件的各性能沒(méi)有明顯差別。這是因為材料的淬透性較好,并且試驗過(guò)程中的裝爐量少,試件都能完全淬透,所以試件組織和性能的差別不大。

四、結語(yǔ)

1KR6480淬火冷卻介質(zhì)的低溫冷速較快,調節KR6480的濃度到40%,其最大冷速與油相當,但300℃冷速是油冷速的2.7倍。

28%、15%、30%40%四種濃度的KR6480淬火冷卻介質(zhì)的冷卻能力均高于全損耗系統用油的冷卻能力。

3)鍛件淬火后采用8%~40%KR6480淬火冷卻介質(zhì)冷卻,淬火冷卻介質(zhì)使用溫度

20-30c內,其他工藝參數不變,鍛件性能與淬火后油冷時(shí)的力學(xué)性能相當。

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