近幾年（nián），企業努力適應市場變（biàn）化，積極開發重型數控（kòng）立臥車產品，取得了（le）較大的市場份額。目前，立臥車產品已（yǐ）經成為（wéi）企業三大（dà）主力（lì）產品之一，年銷售收入（rù）占企業年銷售收入的三分之一左右。

      在立臥（wò）車生產試製過程中，由於新產品大多是模數為（wéi）10 以上的齒輪，執行（háng）工藝後，硬度經常達不到要（yào）求，返修和回用時常發生，影響了產品質量，延長了生產周期，提高了生產成本。對此我們進行了詳細的分析，並（bìng）找到了解決辦法。

      1. 原因分析

      鋼的淬火硬度取決於工件的材質、工件（jiàn）尺寸和（hé）淬火冷卻介質，模數10 以上40Cr 齒輪淬火硬度（dù）不足的原因有以下幾點。

       ( 1) 工件材（cái）質和尺寸淬透（tòu）性（xìng）好的鋼，淬火冷卻過程中過冷（lěng）奧氏（shì）體在高溫不易發生珠光體轉變，容易得到淬火馬氏體，達到所（suǒ）要求的高硬度。反之，淬（cuì）透性不好的鋼在（zài）淬火冷卻過程中，過冷奧氏體在高溫（wēn）易發生珠光體轉變，得到珠（zhū）光體、索氏體或貝氏體（tǐ），達不到所要求的高硬度。工（gōng）件的有效厚度也是製約淬火得到高硬度（dù）的（de）原因之（zhī）一。當工件有效厚度( 或有效直徑) 增大時（shí），工件淬火的冷卻速度相應降低，達不到臨界冷卻速度（dù），工件淬火硬度降（jiàng）低，這（zhè）就（jiù）是工件的（de）"質量效應"。

      40Cr 鋼是較廉價的材（cái）料，被廣泛用於機床製造（zào），淬透（tòu）性不高（gāo），厚度薄的工件容易滿足淬火硬度要求;厚度（dù）增大時，由於"質量效應"，硬度往往達不到工（gōng）藝（yì）要求。這也是模數10 以上齒輪（lún）淬火硬度不足的主要（yào）原因。

       ( 2) 淬火冷卻（què）速度淬火冷卻介質的冷卻能力是影響工件淬火硬度的重（chóng）要因素，能否淬（cuì）火得到高硬度主要取（qǔ）決於淬火冷卻（què）介質的冷卻（què）能力。按冷卻能力高低排序，依次為: 水≥油≥空氣。為了保證淬火變形小和不開裂，一般（bān）選擇油作為40Cr 齒輪的淬（cuì）火冷卻介質。當薄（báo）的40Cr 工件淬火時（shí），能夠滿足硬度和變形要求，還大大減小了開裂傾向; 當厚（hòu）度較大的工件淬火（huǒ）時，冷卻速度相應（yīng）降低，工件淬（cuì）火後硬度達不到工（gōng）藝要求。如（rú）果提高（gāo）淬火冷卻速度，也能提高模數10 以（yǐ）上齒輪淬火硬度。

      2. 改進（jìn）措施

      更換材質將大幅增加齒輪的生產成本，因此，提高淬火（huǒ）冷卻介質的冷卻速度是比較好的解決方法。

      AQ251 是新型（xíng）水基淬火冷卻介質，在我廠（chǎng）的大件處理和高頻感應淬火上已應用多（duō）年（nián），反響良好。其冷卻（què）速度介於水和油之間，且可以通過改（gǎi）變溶液的（de）濃度進行（háng）調整。不同濃度的AQ251 冷卻速度如附圖所示（shì）。

      我企業決定用一定濃度的（de）AQ251 溶液對模數10以（yǐ）上（shàng）的齒輪進行淬火試驗，以（yǐ）期達到（dào）工藝所要求的硬度。為找到合適的溶液濃度，設計了3 套試驗方案，如表1 所示

      3. 方案實施效果

      根據生產情況（kuàng），隨機對現場的工件進行了不同方案的淬火試驗，試（shì）驗結果如表2 所示。

      通過比較3 種不同濃度AQ251 溶液淬火試驗，可以（yǐ）看出，經濃度為10% 的AQ251 溶液淬火（huǒ）後（hòu），模數10 以上的齒輪硬度、變形及開裂情況都符合要求，確定10%的AQ251 溶液為最終改進方案。

      4. 工藝驗證

      2010 年一季（jì）度（dù）共進行35 批次117 件淬火試驗，效果較（jiào）好，除1 件m12 齒輪因淬火介質溫度高而返修外，其餘產品均硬度合格，無變形（xíng）、開裂情況。

      5. 結語

      2009 年共（gòng）完成m10 以上40Cr 齒（chǐ）輪713 件，因硬度低、變形或（huò）開裂的（de）情況導致6 件廢品，回用39 件。通過本次技術改革，2010 年共完成M10 以上40Cr 齒輪434 件，因變形導致1 件廢品，回用（yòng）2 件( 含碳量低) ，技術改革效果較好。

      可見，為滿足M10 以上40Cr 齒輪的淬火高（gāo）硬度要求，合理選擇淬火冷（lěng）卻介質尤為重要。