023-86669155
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重慶義揚機電設備有限公司 （400042）李志義 李曉澎
遼寧省大連瓦房店金海軸承廠 （116300）于海軍
重慶義揚機電華東辦 （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水快，同時珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)速度對應溫度（稱之特性透硬層溫度）比水的珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)速度對應溫度高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，風電，船用曲軸，火車車輛大型彈簧以及鍛造余熱淬火，高強度螺栓等得到大量應用。在同樣強度下，低溫沖擊韌性Akv遠遠大于國內(nèi)、外驗收標準，因而得到廣泛應用。
關鍵詞：表觀濃度、實際濃度、特性透硬層溫度
1. YIY-PAG-ⅢB型淬火液是我公司根據(jù)目前市場需求開發(fā)的又一創(chuàng)新產(chǎn)品，是針對大型中、高合金鋼工件的水基淬火介質(zhì)研制開發(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形成的氣泡膜很快破裂，從而使冷卻速度加快。
目前市場上國內(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達到上述要求。
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)過多次反復的試驗，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，實踐證明這種混合添加劑不僅達上述效果（見圖2）（在10%濃度下，**冷卻速度區(qū)737℃冷速189.7℃/S）比重慶自來水快，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，同樣強度下韌性指標大大提高。
圖2 YIY-PAG-ⅢB在不同濃度下冷卻曲線
3.應用舉例
3.1用于大型石油、風電、礦山機械的軸類零件調(diào)質(zhì)熱處理
材料為42CrMo鋼的大型石油、風電軸、礦山機械上的軸調(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、風電、礦山機械的軸類調(diào)質(zhì)熱處理力學性能
力學性能 | 抗拉強度σb /Mpa | 屈服強度σ0.2 /Mpa | 實測屈強比σs | 伸長率d5（%） | -50℃AKV /J（縱向） | 硬度HBW |
技術要求 | 810～890 | ≥690 | ≤0.92 | ≥14 | 平均值≥35 | 215～295 |
實際檢測 | 828～850 | 733～755 | 0.87～0.9 | 16.5～18 | 54～56 | 250～285 |
3.2大型風電產(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)力學性能非常好，特別是同等強度下的伸長率、斷面收縮率、沖擊韌度指標令美國人稱奇，如表2所示。且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠、變形小，出口美國、德國、韓國、臺灣等，現(xiàn)4條生產(chǎn)線應用。
表2 大型風電產(chǎn)品系列42CrMo鋼力學性能
力學性能參數(shù) | σb Mpa | σ0.2/ Mpa | δ(%) | Ψ(%) | AKV /J | HBW |
用戶要求 | 950-1020 | ≥700 | ≥14 | ≥55 | ≥27 | 275～325 |
實際檢測 | 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,已多家應用。*大Φ559×11000×δ16.8，一般Φ406×2000×δ6
表3 大型高壓鋼瓶30CrMo鋼力學性能
力學性能 | 抗拉強度σb Mpa | 屈服強度σ0.2 Mpa | 實測屈強比σs | 延伸率σ5，% | AKV J（縱向）-50℃ | 硬度HB |
技術要求 | 815～880 | ≥695 | ≤0.92 | ≥14 | 平均值≥35 | 220～295 |
實際檢測 | 830～850 | 730～750 | 0.87～0.9 | 16～18 | 54～56 | 250～270 |
注：實測材料30CrMo（Φ559×11000×δ16.8）高壓鋼瓶沖擊值AKV 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)碇苯拥慕?jīng)濟效益。目前全國各地采用我公司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，合金鋼易淬裂、變形，在滿足合金鋼淬火時，45鋼又淬不硬，出現(xiàn)軟點。而YIY-PAG-ⅢB淬火液在同一濃度下能同時滿足材料42CrMo、40Cr、45鋼的技術要求，見圖3，而且透硬性好，力學性能好。不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量，代替了淬火油，而且實現(xiàn)了光亮淬火，無需清洗直接回火。
圖3
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