齒輪淬火冷卻的上述質量問題可能(néng)與所使用的淬火介質的特性和用途有關，并指出了應對(duì)不同問題所需的淬火液的冷卻速率分布特性。然後(hòu)簡要介紹常用淬火介質的冷卻速率分布特征及選擇注意事(shì)項。

1.淬火冷卻的質量問題：

缺乏硬度和硬化深度。淬火冷卻速度低是齒輪淬火硬度不足，硬度不均，淬火深度差的原因。然而，根據淬火齒輪的實踐，由于原材料，形狀尺寸和熱處理要求的不同，它們可分爲高溫階段。存在不同的條件，例如缺乏冷卻速度，中低溫階段缺乏冷卻速度以及低溫階段缺乏冷卻速度。例如。對(duì)于中，小型齒輪，淬火硬度的缺乏通常是由于中，高溫階段冷卻速度的缺乏引起(qǐ)的。當大模數齒輪需要更深的硬化層時(shí)，有必要提高低溫冷卻速度。

1.關于淬火油，通常來說(shuō)，該油具有短的汽相膜階段，快速的中溫冷卻速率和快速的低溫冷卻速率，這(zhè)通常可以實現高且均勻的淬火硬度和足夠的淬火深度。工件的安裝方法對(duì)淬火冷卻效果也有很大的影響。必須使淬火油活化并配備，并使用混合裝置以獲得更好(hǎo)的效果。增加所使用的淬火介質的低溫冷卻速率通常可以增加硬化層的深度。在滲碳層的碳濃度相同的條件下，經(jīng)常使用低溫冷卻速率較高的淬火油來獲得較深的淬火硬化層。因此，在選擇冷卻速度更快的淬火油之後(hòu)，可以相應地縮短工件的滲碳時(shí)間。可以獲得所需深度的硬化層。所需滲碳硬化層的深度越大，該方法在縮短滲碳時(shí)間方面(miàn)的效果越明顯。

2.淬火後(hòu)型芯硬度過(guò)高的問題可能(néng)與所選介質的冷卻速率過(guò)快或介質的低溫冷卻速率過(guò)高有關。處理方法之一是更換淬火油以滿足要求。第二種(zhǒng)方法是與淬火介質制造商聯系，并添加适當的添加劑以降低淬火油的冷卻速度。第三種(zhǒng)方法是改用淬透性較低的鋼。

3.淬火變形問題淬火變形使許多工廠腦筋煩惱。根據習慣，變形問題的處理通常涉及多個部分，并且處理方法通常是歸納法。最近發(fā)表的一篇關于淬火變形的文章，變形的主要原因是缺乏冷卻速度和冷卻不均勻，在此基礎上，提出了提高冷卻速度并試圖實現均勻冷卻的原理和方法，以供參考。 [1]。該參考文獻中還(hái)列出了提高淬火冷卻速率的方法，并且僅當合理選擇作用方向(xiàng)相同的方法時(shí)才應添加。它可以處理大多數齒輪的淬火變形。例如，齒輪内花鍵孔的變形通常是所選淬火油缺乏高溫冷卻速率或油的汽相膜段過(guò)長(cháng)的原因。在整個冷卻過(guò)程中，提高油的高溫冷卻速率并提高油的冷卻速率通常可以處理内部花鍵孔的變形。對(duì)于中小型齒輪，特别是較細的齒輪，選擇良好(hǎo)的等溫分級淬火油是控制變形的必不可少的方法。

4.齒輪的淬火和破裂。這(zhè)個問題主要出現在感應加熱淬火中。選擇良好(hǎo)的水基淬火介質，例如在全國(guó)範圍内使用PAG淬火介質（如北京華立精細化工公司生産的金玉8-20等）代替原有的自來水，即可解決問題。選擇PAG介質進(jìn)行感應加熱和淬火。能(néng)夠獲得高而均勻的淬火硬度和深而穩定的硬化層，淬火裂紋的風險很小。

5.當亮度問題有此要求時(shí)，應使用光亮淬火油或快速光亮淬火油。通常，光亮淬火油的光澤度好(hǎo)，冷卻速度不高，冷卻速度高的淬火油不好(hǎo)。此外，熱油的光澤度通常很差，可以用新油代替或補充以改善光澤度的添加劑。

2.齒輪油淬火介質的選擇

當時(shí)，用于齒輪淬火的主要介質是各種(zhǒng)淬火油，水溶性淬火介質和普通自來水。下面(miàn)分别評論齒輪淬火中這(zhè)些介質的選擇方法和注意事(shì)項。

1.自來水

自來水是最經(jīng)濟，最清潔的淬火介質。爲了對(duì)碳含量低，淬透性差且形狀簡單的齒輪進(jìn)行淬火和感應淬火，通常可以使用自來水。自來水作爲一種(zhǒng)淬火介質，其冷卻特性爲：工件處于高溫階段時(shí)，冷卻迅速，而工件處于低溫階段時(shí)，冷卻速度也很快。快速的冷卻速度會(huì)使工件淬硬，淬透性差且較厚。這(zhè)是自來水的優點。然而，用自來水淬火具有三個主要缺點。最重要的是，太快的低溫冷卻會(huì)在大多數鋼種(zhǒng)和工件上引起(qǐ)淬火裂紋。第二個問題是，在高溫階段，工件冷卻得太快，并且由于進(jìn)水方法不當，使相對(duì)細長(cháng)和較薄的工件簡單淬火。第三，這(zhè)也是許多人根本忽略的缺陷。随著(zhe)水溫的升高，淬火冷卻的蒸氣膜階段將(jiāng)逐漸增加，而當工件處于中低溫階段時(shí)，工件的冷卻速度將(jiāng)逐漸降低。因此，當通過(guò)更密集的堆疊方法淬火工件時(shí)，水隻能(néng)通過(guò)外部工件之間的間隙接觸内部工件。水溫在通過(guò)外部工件時(shí)將(jiāng)逐漸升高。這(zhè)樣，被堆疊在外部的工件接觸的水的溫度低，而被堆疊在内部的工件接觸的水的溫度高。結果，堆疊在内部和外部的工件的淬火和冷卻效果是不同的。外部工件快速冷卻，淬火後(hòu)硬度高，隻需淬火即可。堆放在内部的工件經(jīng)過(guò)緩慢冷卻，淬火後(hòu)硬度較低。工件堆積得越密集，淬火過(guò)程中水分運動越不明顯，差異就(jiù)越大。這(zhè)種(zhǒng)缺陷使自來水不适用于密集堆放的小型工件。當使用油淬時(shí)，油溫升高，冷卻的蒸汽膜階段略有縮短，油溫的升高降低了油的粘度，流動性變好(hǎo)，有利于提高油的冷卻速度，并且可以使工件表面(miàn)更密集地堆疊。冷卻效果基本相同。應該說(shuō)，這(zhè)是油淬的一種(zhǒng)優勢。選擇自來水作爲淬火液時(shí)，應了解其優缺點。充分利用其優勢并防止其缺陷。嘗試控制水的溫度。采用堆垛方式進(jìn)行淬火時(shí)，應盡量使工件堆積松散，并進(jìn)行攪拌以促使淬火液在工件之間流動，以減小内部水溫差。

2.水溶性淬火介質

自來水作爲淬火介質的最大缺點是其低溫冷卻速度太快，這(zhè)使得各種(zhǒng)鋼制工件都(dōu)容易淬火。淬火鋼零件的主要原因是水在馬氏體轉變溫度（Ms點）及低于該溫度範圍時(shí)冷卻得太快。因此，水溶性淬火介質的研究和開(kāi)發(fā)的首要政策是降低水的低溫冷卻速度。考慮到大多數結構鋼的Ms點接近300℃，因此通常將(jiāng)工件冷卻至300℃時(shí)的水溶性淬火液的冷卻速度來表示淬火液的冷卻功能(néng)。通常，水基淬火介質的300°C冷卻速率可用于對(duì)介質進(jìn)行分級[2]，供熱處理工人選擇。簡而言之，當水基淬火液的冷卻速度低至300℃時(shí)，其防止工件淬火開(kāi)裂的能(néng)力很強。 300℃的冷卻速度高，淬火能(néng)力也高，當然工件具有更大的淬火裂紋傾向(xiàng)。因此，在選擇水溶性淬火介質時(shí)，應首先了解其300°C的冷卻速率。在類似的淬火介質品種(zhǒng)中，當獲得相同的300℃冷卻速度時(shí)，濃度越低，運行成(chéng)本越低。水性淬火介質的品種(zhǒng)很多，不同的品種(zhǒng)具有不同的特性。 PAG介質的冷卻特性是可調的，并且濃度的測量和控制很簡單。它不僅适用于整體淬火，而且适用于各種(zhǒng)感應加熱淬火，并且可以長(cháng)期穩定使用，因此受到大家的歡迎，成(chéng)爲熱處理中使用最廣泛的水基淬火介質當時(shí)的行業。由于液體溫度對(duì)冷卻特性有很大影響，因此在使用水溶性淬滅介質調節使用過(guò)程中的液體溫度時(shí)，應配備循環冷卻系統。一般而言，在水溶性淬火液中淬火時(shí)，不應將(jiāng)工件堆放在稠密的條件下。輸入水以避免對(duì)工件表面(miàn)和内部産生明顯不同的淬火效果。

3.通用機械油

工廠熱處理中最常用的通用機油是N32機油（以前是20号機油）和N15機油（以前是10号機油）。作爲淬火介質，這(zhè)種(zhǒng)類型的發(fā)動機油的特征在于，在工件的高溫階段汽相膜較長(cháng)，淬火冷卻速率不高，而低溫冷卻緩慢。油蒸氣膜階段長(cháng)，在高溫階段工件的冷卻緩慢。也許問題在于低碳鋼制成(chéng)的工件隻是經(jīng)曆了共析鐵素體相變。工件形狀不規則，例如帶花鍵孔的齒輪。特别簡單的變形。在中低溫階段，冷卻緩慢，以緻于相對(duì)較大的工件不易于硬化或缺乏硬化層的深度，從而發(fā)生淬火變形。普通機油的抗氧化能(néng)力差。它隻是在使用中老化和退化。老化和變性的主要反映是油粘度的增加和低溫冷卻速率的降低。變形的影響是淬火後(hòu)工件的硬度和硬化深度有效，淬火變形增加。粘度的增加和污泥的産生通常導緻淬火後(hòu)清潔困難，并且還(hái)會(huì)增加油耗。

4.特殊淬火油

特殊淬火油一般分爲普通淬火油，快速淬火油，等溫梯度淬火油（也稱爲熱油），真空淬火油和光亮淬火油。與普通機油相比，特種(zhǒng)淬火油具有更好(hǎo)的熱穩定性能(néng)，可以更好(hǎo)地保證工件的淬火質量。當然，優于一般發(fā)動機油的特殊淬火油最重要的方面(miàn)是其冷卻特性。與一般機油相比，不同的特殊淬火油在冷卻速率分布上具有汽相膜階段短的特點，從而可以在高溫階段更快地冷卻工件。其中，快速淬火油的最大冷卻速度較高，由于淬火油的種(zhǒng)類不同，中，低溫階段的冷卻速度也有很大差異。熱油的冷卻特性是，在工件淬火和冷卻的低溫階段，汽相膜階段較短，而冷卻較慢。快速淬火油主要用于較厚的工件和淬透性較低的鋼種(zhǒng)。熱油主要用于較小的工件和具有較高淬透性的鋼種(zhǒng)。應該說(shuō)任何淬火油都(dōu)有合适的工件。但是，除少數情況外，每個熱處理爐都(dōu)希望處理更多的鋼種(zhǒng)和更多的工件。因此，更傾向(xiàng)于選擇具有廣泛應用範圍的淬火油。

5，一般來講，淬火油的汽膜階段短，在中溫階段冷卻速度快，在低溫階段冷卻速度大。這(zhè)種(zhǒng)油具有很強的冷卻能(néng)力，應用範圍很廣。許多油淬火工件的變形是由于缺乏淬火硬度和較差的淬火深度。但是，使用這(zhè)種(zhǒng)廣泛的淬火油通常可以處理工件的變形，硬度不足和淬火深度不足的問題。淬火油的短汽膜階段意味著(zhe)該油的高溫階段冷卻得更快。此功能(néng)有助于防止共析鐵氧體分離，并防止帶有内花鍵的花鍵齒輪變形。簡而言之，淬火油的高總冷卻速率有利于獲得更深的淬火硬化層。但是從冷卻速度分布的分析來看，除了需要快速冷卻的中高溫階段外，油的低溫冷卻速度對(duì)硬化層的深度也有更大的影響。低溫冷卻速率越高，淬火硬化層傾向(xiàng)于越深。攪拌淬火油可以提高油的冷卻速度。對(duì)于冷卻速度較低的油，攪拌對(duì)改善其冷卻能(néng)力具有更大的影響。而對(duì)于冷卻速度較高的特殊淬火油，攪拌效果相對(duì)較小。齒輪淬火質量問題的另一種(zhǒng)類型是淬火硬化層太深。硬化層太深，經(jīng)常使用間斷的牙齒。解決這(zhè)些問題的有效方法之一是降低淬火油的低溫冷卻速度。

6.總之，爲了确保齒輪的淬火質量，在選擇淬火油時(shí)，應根據所加工齒輪的鋼種(zhǒng)，形狀特征和熱處理要求，從齒輪箱的冷卻速率分布特征中進(jìn)行選擇。油。最好(hǎo)與淬火油制造商的相關技術人員匹配，以便在進(jìn)行審查和分析後(hòu)确定合适的淬火油和合理的使用方法。