眾所周知，金屬材料的力學性能（néng）主要是由其組織機結構決定的，淬火後能否淬透，能否獲得馬氏體（tǐ）組織，是材料能否（fǒu）通過熱處（chù）理改變其力（lì）學性能的先決條件。鋼的淬透性是具體衡量獲得馬氏體組織能力的（de）一個重（chóng）要指標，淬（cuì）火後獲得淬硬層（céng）深度主要取（qǔ）決於鋼的淬透性，但也（yě）受其他因素影響（xiǎng），其中尺（chǐ）寸是（shì）重（chóng）要因素之一。45 鋼在水中的臨界淬透直徑（jìng）為15~23 mm。大截麵的45 鋼的淬硬（yìng）層深度問（wèn）題是熱處理技術人員最為關心的，因為它關係（xì）到熱（rè）處理後的工件能否（fǒu）達到設計要求。所以，對大截麵45 鋼進行與生產實踐相一致的工況下淬硬層（céng）深度沿（yán）截麵分布問（wèn）題進行探索及工藝路線設計很有（yǒu）必要。

      1 實驗方法

      實驗時（shí）采用生產現場進行熱處理調質處理的（de）45 鋼， 其化學成（chéng）分為：C 0.42%~0.50%、Si 0.17%~0.37%、Mn 0.50%~0.80%，S 0.040%，P 0.040%。試樣選用直徑分別（bié）為40 mm、60 mm 、80 mm、100 mm、120 mm、155 mm 的銷軸類棒料，長度均大於直徑的2.5倍（bèi），剝去1 mm 厚的表皮後備（bèi）用。試樣的淬（cuì）火溫度為840 ℃，淬火介質采（cǎi）用10﹪的鹽水，回火溫度（dù）選用200~600 ℃。熱處理後磨去表（biǎo）麵氧化皮，以保證硬度測試的平衡性並消除表麵脫碳（tàn）對工件硬度的（de）影（yǐng）響，每個試樣處（chù）理後，在（zài）其長度二分之一處用砂輪機在水冷下剖開，硬度沿同心圓測定（dìng），每個硬度值（zhí）測（cè）定5~10 個點以提高數據的準確性。

      2 實驗結論及分析（xī）

      2.1 實驗結論（lùn）及分析

      通過實驗可以（yǐ）看出大截（jié）麵45 鋼的淬硬層深度僅為1~5 mm， 除（chú）表層外， 大部分得不到馬氏體組織。因此，在高溫回火後僅僅是表（biǎo）層獲得具（jù）有良好的綜合力學性（xìng）能的回火索氏（shì）體，而傳統的銷軸類零（líng）件加工路線調質處理安排在粗加工（gōng）之前（qián），按照工廠（chǎng）通常的調質處理件的加工餘量2.5 mm， 對於大截麵45 鋼來說， 經粗加工後調質處理的效果基（jī）本被消除。因此，對大截麵銷軸類零件（jiàn），調（diào）質處理工序（xù）應安排在粗加工（gōng）之後，否則達不到要求。

      2.2 用淬火加低溫回火替代調質（zhì）處理

      在工程機械中大量采用的大截麵45 鋼銷軸類零件（jiàn），有的是將（jiāng）調質處理作（zuò）為最終熱（rè）處理（lǐ），有的是把調質處理作為預備熱處理（lǐ），然後再進行表麵高頻淬火、中頻淬火（huǒ）。通過以上試驗（yàn）可知，在（zài）一定條件下可以用淬火加低溫（wēn）回火（huǒ）代（dài）替上述熱處理工序，因（yīn）為淬硬層200 ℃回（huí）火得到的是回（huí）火馬（mǎ）氏體組織，其硬度、強度、耐磨性均要（yào）比回火索氏體高許多，且表麵還產生殘餘應力，提高了鋼的疲勞強度，這就相當於（yú）表麵淬火所（suǒ）得到的1~4 mm 的硬化（huà）層深度。此外，對於大截麵工（gōng）件來說因淬透性的因素低溫回火的芯部性能與高（gāo）溫回火相差不大，芯部性能在500℃以下（xià）沒什麽變化，即低溫回（huí）火與（yǔ）高溫回（huí）火後的性能（néng）基本相同，還不至於增加回火脆性，影響其承受衝擊（jī）載荷的能力。應該指出用淬（cuì）火加低溫回火替代調質處理僅適用加工（gōng）餘量不大的工件。

      2.3 用正火取代調質（zhì）處理作為預先熱處理

      直徑大於100 mm 大截麵45 鋼軸類零（líng）件的淬硬層（céng）深度僅（jǐn）為1~2 mm，除表層外，大部分得不到馬氏體組織。因此，在高溫（wēn）回（huí）火後僅僅是表層獲得具有良好的綜合力學（xué）性能的回火索氏體，調質處理的效果十（shí）分有限。對於直徑（jìng）大於100 mm 的大截麵軸。類零件可以用正火取代調質而作為高頻淬火、中頻淬火的前處理工序，這樣既可（kě）達到零件的使用要求，又可以降低生產成本，節約能源，提高生產效率。

      3 結論

      綜上所述， 調質處理後直接使用的大截麵45鋼工件，若用淬火加（jiā）低溫回火替代調質處理，不（bú）但可提高鋼的硬度、強度、耐磨性，而且（qiě）芯部具有一定的抵抗衝擊的（de）能力，因而可提高零件質量，使零（líng）件壽命延長。對於直徑大於100mm的大截麵軸類零件可以用正火取代調質（zhì）而作為高頻淬火、中頻淬火的前處理工序。目前已經對水泥（ní）機械、重型機械（xiè）的銷軸類零件用淬火加低溫回火（huǒ）替（tì）代調（diào）質處（chù）理，經過3年多（duō）的使用，完全能夠滿足使用要求，且（qiě）大大（dà）降低了生產成本。