近幾年，企業努力適應市場變化，積極開發重型數控立臥車產品，取得了較大的市場份額。目前，立臥車產品已經成為企業三大主力（lì）產品（pǐn）之一，年（nián）銷售收入占企業年銷售收入的三（sān）分之一左右。

      在立（lì）臥車（chē）生產試製過程中，由於新產（chǎn）品大多是模數為10 以上的齒輪，執行工藝後，硬度經（jīng）常達不到要求，返修和回用時常發生，影響了產品質量（liàng），延長了生產周期，提高了（le）生產成本（běn）。對此我們進行了詳細的（de）分析，並找到了解決辦法。

      1. 原因分析（xī）

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

       ( 1) 工件材（cái）質和尺寸淬透（tòu）性好的鋼，淬（cuì）火冷卻（què）過程中過冷奧氏體在高溫不易發生珠光體轉變，容易得到淬火（huǒ）馬氏體，達到所要求的高硬度。反之，淬透性不好的鋼在淬火冷卻過程中，過冷奧氏體在高溫易（yì）發生珠（zhū）光體轉變，得到（dào）珠光（guāng）體、索氏體或貝氏體，達不（bú）到所（suǒ）要（yào）求的（de）高硬（yìng）度。工件的有效厚度也是製約淬火（huǒ）得到高硬度（dù）的原因（yīn）之一。當工件有效厚度（dù）( 或有效直徑) 增大時，工件淬火的冷卻速度相應降低，達不（bú）到臨界冷卻速度，工件淬火硬度降低，這就是工件的"質量（liàng）效應"。

      40Cr 鋼是較廉價的材料，被廣泛用於機床製（zhì）造，淬透性不高，厚度薄的工件容易滿足淬（cuì）火硬度要求;厚度增大時，由（yóu）於"質量效應"，硬度往往達不到工藝要求（qiú）。這也是模數10 以上齒輪淬（cuì）火硬度不足的主（zhǔ）要原因。

       ( 2) 淬火冷卻速度淬火冷（lěng）卻介質（zhì）的冷卻（què）能力是影響工件淬火硬度的重要因素（sù），能否淬火得到高硬度主要（yào）取決於淬火冷卻介質的冷卻能力。按冷卻能力高低排序，依次（cì）為: 水≥油≥空氣。為了保證淬火變形小和不開裂，一般選擇油作為（wéi）40Cr 齒輪的淬火冷卻介質。當（dāng）薄的40Cr 工件淬火時，能夠滿足硬度和變形要（yào）求，還大大減小了開裂傾向; 當厚度較大的（de）工（gōng）件淬火時，冷卻速度相應降低，工件淬火後硬度達不到工藝要求。如果提高淬火冷卻速度，也能提高模數10 以上齒（chǐ）輪淬火硬度（dù）。

      2. 改進措施

      更換材質將大幅增加齒輪（lún）的（de）生產成本，因此，提（tí）高淬火冷卻（què）介質（zhì）的冷卻速（sù）度是比較好的解決方法。

      AQ251 是新型水（shuǐ）基淬火冷卻介質，在我廠的大件（jiàn）處理和高頻感應淬火上已應用多年，反響良好。其冷卻速度介於水和油之間（jiān），且可以通過（guò）改變溶液的濃度（dù）進行調整。不同濃度的AQ251 冷卻速（sù）度如附圖所（suǒ）示。

      我企業決定用一定濃度的AQ251 溶液對模數10以上的齒輪進行淬火試驗，以期達到工藝所要求的硬度。為找到合（hé）適的溶液濃度，設計了（le）3 套（tào）試驗方（fāng）案，如表1 所示

      3. 方案實施效果（guǒ）

      根據生產情況，隨機（jī）對現場的工件進行（háng）了不同方案的淬火（huǒ）試驗，試驗結果如（rú）表2 所示。

      通過比較3 種不同濃度AQ251 溶液淬火試驗，可以看出（chū），經濃（nóng）度為10% 的AQ251 溶液淬火後，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（àn）。

      4. 工藝驗證

      2010 年（nián）一季度（dù）共進行35 批次117 件淬火試驗，效果較（jiào）好，除1 件m12 齒輪（lún）因淬火介質溫度高而返修外，其餘產品均硬度（dù）合格，無（wú）變（biàn）形、開裂情況。

      5. 結語

      2009 年共完成m10 以上40Cr 齒輪713 件，因硬度低、變（biàn）形或開裂的情況導致（zhì）6 件廢（fèi）品，回用39 件。通過本次技術改革，2010 年共（gòng）完成M10 以上40Cr 齒輪434 件（jiàn），因（yīn）變形導致1 件廢品，回用2 件（jiàn）( 含碳（tàn）量低) ，技術（shù）改革效果較好。

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