基于密集淬火處理的汽車零部件生產

基于密集淬火處理的汽車零部件生產

N.I.Kobaskoetal.2nd InternationalConferenceon Heat Treatment and Surface EngineeringinAutomotive Applications.

編譯：張為榮

密集淬火處理（IQ）使用純水/鹽水作為淬火劑，降低了對環境的污染，冷卻速率為傳統淬火技術的3～5倍，能夠減少裂化失效，得到最大的表面抗壓力，提高零件的疲勞強度和抗沖擊性能。依據冷卻過程中零件表面的熱量傳遞模式，將密集淬火分為IQ-1、IQ-2和IQ-33類。

IQ-1首先采用傳統油性淬火劑將零件從奧氏體化溫度緩慢冷卻至馬氏體起始溫度，隨后采用噴射水流包圍零件表面快速冷卻完成馬氏體的轉變。IQ-2處理過程分為3步：①在核態沸騰條件下快速冷卻；②為防止表面裂化，當馬氏體含量達到50%時，取出零件在空氣中緩慢冷卻；③在淬火水槽中進行對流冷卻。IQ-3在整個淬火過程中直接采用對流冷卻。試驗表明，IQ-3方法效果最好，能夠在同一深度下得到最優的表面抗壓力，適用于較厚零件的加工；IQ-2適用于復雜幾何形狀的零件和批量生產，。

利用有限元（FEA）方法和DANTE軟件建立仿真模型，觀察密集淬火處理后的表面硬度。分別介紹了適用于IQ-2和IQ-3的2類密集淬火設備及其生產的零件，如汽車半軸、螺栓螺母、軸承以及模具產品。利用密集淬火加工試樣并對其性能進行對比分析，結果表明：①有效減少了傳統淬火處理的裂化和變形失效；②零件表面抗壓力值變大，抗沖擊性能、疲勞強度增強；③相同力學性能條件下，可以采用低合金含量的鋼材，降低了原料成本；④傳統加工零件有時需要通過滲碳處理來提高硬度，密集淬火技術能夠減少40%～50%的滲碳循環周期。