基于密集淬火處理的汽車零部件生產(chǎn)

N.I.Kobaskoetal.2nd InternationalConferenceon Heat Treatment and Surface EngineeringinAutomotive Applications.

編譯：張為榮

密集淬火處理（IQ）使用純水/鹽水作為淬火劑，降低了對環(huán)境的污染，冷卻速率為傳統(tǒng)淬火技術(shù)的3～5倍，能夠減少裂化失效，得到最大的表面抗壓力，提高零件的疲勞強(qiáng)度和抗沖擊性能。依據(jù)冷卻過程中零件表面的熱量傳遞模式，將密集淬火分為IQ-1、IQ-2和IQ-33類。

IQ-1首先采用傳統(tǒng)油性淬火劑將零件從奧氏體化溫度緩慢冷卻至馬氏體起始溫度，隨后采用噴射水流包圍零件表面快速冷卻完成馬氏體的轉(zhuǎn)變。IQ-2處理過程分為3步：①在核態(tài)沸騰條件下快速冷卻；②為防止表面裂化，當(dāng)馬氏體含量達(dá)到50%時，取出零件在空氣中緩慢冷卻；③在淬火水槽中進(jìn)行對流冷卻。IQ-3在整個淬火過程中直接采用對流冷卻。試驗(yàn)表明，IQ-3方法效果最好，能夠在同一深度下得到最優(yōu)的表面抗壓力，適用于較厚零件的加工；IQ-2適用于復(fù)雜幾何形狀的零件和批量生產(chǎn)，。

利用有限元（FEA）方法和DANTE軟件建立仿真模型，觀察密集淬火處理后的表面硬度。分別介紹了適用于IQ-2和IQ-3的2類密集淬火設(shè)備及其生產(chǎn)的零件，如汽車半軸、螺栓螺母、軸承以及模具產(chǎn)品。利用密集淬火加工試樣并對其性能進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明：①有效減少了傳統(tǒng)淬火處理的裂化和變形失效；②零件表面抗壓力值變大，抗沖擊性能、疲勞強(qiáng)度增強(qiáng)；③相同力學(xué)性能條件下，可以采用低合金含量的鋼材，降低了原料成本；④傳統(tǒng)加工零件有時需要通過滲碳處理來提高硬度，密集淬火技術(shù)能夠減少40%～50%的滲碳循環(huán)周期。