熱處理生產中使用全損耗系統用油淬火冷卻存在兩個主要問題:①尺寸較大的工件,油冷處理時出現硬度偏低,力學性能不能滿足技術條件的現象。②油冷處理勞動條件差、易引起火災和污染環境。為了克服油冷處理的缺點和弊端,出現了許多新型的淬火冷卻介質,其中以水基聚合物淬火冷卻介質的應用最為廣泛。從可持續發展和技術發展的角度看,水基聚合物淬火冷卻介質取代油也是一個必然趨勢。
本文以40CrNiMo合金鋼鍛件為載體,開展水基聚合物淬火冷卻介質取代油冷的可行性研究。研究水基聚合物淬火冷卻介質對鍛件組織和性能的影響,從而為其在熱處理生產中的應用提供重要的技術參考。
1.試驗材料
(1) 40CrNiMo合金鋼鍛件
40CrNiMo合金鋼的主要成分見表1,采用模鍛成形,鍛件最厚處為30mm。
(2)KR6480淬火冷卻介質
KR6480淬火冷卻介質是由聚烷撐乙二醇類有機聚合物(主要成分)、抗腐蝕劑、殺菌劑和其他添加劑組成的高濃度溶液,使用時稀釋至合適的濃度,KR6480逆溶點為75℃±3℃。原液的特性數據,如表2所示。
2.試驗設備
中溫箱式電阻爐、KR智能型淬火介質冷卻特性測試儀、手持式折光儀、50kN電子拉力試驗機、持久試驗機、金相顯微鏡等。