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重慶義揚(yáng)機(jī)電設(shè)備有限公司 (400042)李志義 李曉澎
遼寧省大連瓦房店金海軸承廠 (116300)于海軍
重慶義揚(yáng)機(jī)電華東辦 (225300) 校 平
前言:YIY-PAG-ⅢB型淬火液是我公司*近三年研制的新型淬火液,在10%濃度下珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)冷卻速度比重慶自來(lái)水快,同時(shí)珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)速度對(duì)應(yīng)溫度(稱之特性透硬層溫度)比水的珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)速度對(duì)應(yīng)溫度高206度,。在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)冷卻速度類似于快速光亮淬火油,因而在大、中型高壓鋼瓶,大型軸類,風(fēng)電,船用曲軸,火車車輛大型彈簧以及鍛造余熱淬火,高強(qiáng)度螺栓等得到大量應(yīng)用。在同樣強(qiáng)度下,低溫沖擊韌性Akv遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)、外驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),因而得到廣泛應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:表觀濃度、實(shí)際濃度、特性透硬層溫度
1. YIY-PAG-ⅢB型淬火液是我公司根據(jù)目前市場(chǎng)需求開(kāi)發(fā)的又一創(chuàng)新產(chǎn)品,是針對(duì)大型中、高合金鋼工件的水基淬火介質(zhì)研制開(kāi)發(fā)的又一種珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)速度類似鹽水和堿水,而馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)速度類似于油,真正代替水淬油冷工藝的一種新型的淬火液,而且防銹能力能保持5天以上。要使珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)類似鹽和堿水,必須使淬火工作入液時(shí)形成的氣泡膜很快破裂,從而使冷卻速度加快。
目前市場(chǎng)上國(guó)內(nèi)外的PAG類淬火介質(zhì)在3%~3.5%濃度下,**冷卻速度區(qū)均不如鹽水和堿水,也就是必須要添加某一種或多混合添加劑來(lái)達(dá)到上述要求。
2.大家都知道鹽水和堿水**冷卻速度區(qū)(珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)速度)很快,如圖1所示,而第二冷卻速度區(qū)(馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)速度)也很快,易形成淬火裂紋,變形也較大,而且防銹能力很差。
又經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的試驗(yàn),研究成功YIY-PAG-IIIB新型的淬火液。在同一濃度下我們研制**冷卻速度區(qū)比他們快,第二冷卻速度區(qū)比他們慢,實(shí)踐證明這種混合添加劑不僅達(dá)上述效果(見(jiàn)圖2)(在10%濃度下,**冷卻速度區(qū)737℃冷速189.7℃/S)比重慶自來(lái)水快,比聚乙烯醇更快,第二冷卻速度區(qū)300℃冷速15.8(℃/S)類似普通油,*大冷速溫度我們稱“特性透硬性溫度”比自來(lái)水高出200℃多,更利于大型工件的淬火透硬性比水更優(yōu)越……),還使PAG的耗損下降20%左右,使PAG聚醚在高溫接觸工作的事件縮短,減緩了PAG聚醚的焦化、碳化、老化發(fā)黑而變質(zhì),起到節(jié)約淬火油液和穩(wěn)定降低衰減的功能,(瓦房店金海軸承廠900噸/月生產(chǎn)工件而消耗PAG只有4桶/月即800kg/月)我們的淬火介質(zhì)保證10年以上服役不變質(zhì)。由于珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)速度快,馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)速度慢,使大件淬透性好,同樣強(qiáng)度下韌性指標(biāo)大大提高。
圖2 YIY-PAG-ⅢB在不同濃度下冷卻曲線
3.應(yīng)用舉例
3.1用于大型石油、風(fēng)電、礦山機(jī)械的軸類零件調(diào)質(zhì)熱處理
材料為42CrMo鋼的大型石油、風(fēng)電軸、礦山機(jī)械上的軸調(diào)質(zhì)熱處理后性能如表1所示。,*大尺寸f559mm×2320mm,一般f406mm×2000mm,
表1 42CrMo鋼的大型石油、風(fēng)電、礦山機(jī)械的軸類調(diào)質(zhì)熱處理力學(xué)性能
力學(xué)性能 | 抗拉強(qiáng)度σb /Mpa | 屈服強(qiáng)度σ0.2 /Mpa | 實(shí)測(cè)屈強(qiáng)比σs | 伸長(zhǎng)率d5(%) | -50℃AKV /J(縱向) | 硬度HBW |
技術(shù)要求 | 810~890 | ≥690 | ≤0.92 | ≥14 | 平均值≥35 | 215~295 |
實(shí)際檢測(cè) | 828~850 | 733~755 | 0.87~0.9 | 16.5~18 | 54~56 | 250~285 |
3.2大型風(fēng)電產(chǎn)品系列
材料為42CrMo鋼,*大外圈f2120mm×(f606~f1800)mm×(180~248)mm,重1.28~1.8t,調(diào)質(zhì)力學(xué)性能非常好,特別是同等強(qiáng)度下的伸長(zhǎng)率、斷面收縮率、沖擊韌度指標(biāo)令美國(guó)人稱奇,如表2所示。且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠、變形小,出口美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)、臺(tái)灣等,現(xiàn)4條生產(chǎn)線應(yīng)用。
表2 大型風(fēng)電產(chǎn)品系列42CrMo鋼力學(xué)性能
力學(xué)性能參數(shù) | σb Mpa | σ0.2/ Mpa | δ(%) | Ψ(%) | AKV /J | HBW |
用戶要求 | 950-1020 | ≥700 | ≥14 | ≥55 | ≥27 | 275~325 |
實(shí)際檢測(cè) | 999-1045 | 762-805 | 26-36 | 59-63 | 59-82 | 295~320 |
3.3用于高壓鋼瓶系列,性能如下,已多家應(yīng)用。*大Φ559×11000×δ16.8,一般Φ406×2000×δ6
表3 大型高壓鋼瓶30CrMo鋼力學(xué)性能
力學(xué)性能 | 抗拉強(qiáng)度σb Mpa | 屈服強(qiáng)度σ0.2 Mpa | 實(shí)測(cè)屈強(qiáng)比σs | 延伸率σ5,% | AKV J(縱向)-50℃ | 硬度HB |
技術(shù)要求 | 815~880 | ≥695 | ≤0.92 | ≥14 | 平均值≥35 | 220~295 |
實(shí)際檢測(cè) | 830~850 | 730~750 | 0.87~0.9 | 16~18 | 54~56 | 250~270 |
注:實(shí)測(cè)材料30CrMo(Φ559×11000×δ16.8)高壓鋼瓶沖擊值A(chǔ)KV J(縱向)-45℃(79、202、198)低溫沖擊韌性稱奇
3.4 45~55鋼軸承
某廠家用 45~55鋼制造的軸承硬度要求56~62HRC,且變形要求控制在10絲以下,不允許產(chǎn)生裂紋,采用了我公司的PAG-IIIA、B型淬火液獲得了滿意的效果。
3.5 汽車半軸
在40Gr桿(桿部直徑 58mm,淬硬層深度8mm左右)全身調(diào)質(zhì),以及中頻淬火中(濃度不同):特別是中頻淬火,由于珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)冷卻速度大大加快(一般濃度5%),同樣的工件在同樣的感應(yīng)加熱工藝下,淬火硬層深度由8mm提高到10mm,如果只要求8mm,可節(jié)約電能25%,為使用廠家?guī)?lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益。目前全國(guó)各地采用我公司YIY-PAG-ⅢB淬火液的高中頻淬火單位猛增30多條淬火作業(yè)線。
3.6網(wǎng)帶爐生產(chǎn)線
在大型網(wǎng)帶爐生產(chǎn)線上,一般的PAG淬火介質(zhì)在滿足45鋼淬火時(shí),合金鋼易淬裂、變形,在滿足合金鋼淬火時(shí),45鋼又淬不硬,出現(xiàn)軟點(diǎn)。而YIY-PAG-ⅢB淬火液在同一濃度下能同時(shí)滿足材料42CrMo、40Cr、45鋼的技術(shù)要求,見(jiàn)圖3,而且透硬性好,力學(xué)性能好。不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量,代替了淬火油,而且實(shí)現(xiàn)了光亮淬火,無(wú)需清洗直接回火。
圖3
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