非合金钢圆柱体的高速淬火壳层硬化

摘要

Kobasko等人率先指出,快速水淬可在零件近表面的部位产生压应力,从而大大提高疲劳极限(强烈淬火).这种工艺能提高硬度,零件能被整体或壳层硬化,取决于零件的钢种和尺寸以及淬火烈度.较详细地研究了两种非合金钢圆柱体的壳层硬化工艺.研究的目的:一方面是弄清能使零件获得足够的表面硬度的同时又形成与之相匹配的硬化表层的必要条件;另一方面,在零件近表面的区域产生尽可能大的残余压应力,以便显著延长热处理零件的使用寿命.采用为高速淬火而研制的一种特殊装置进行试验,用自来水或10％盐水作淬火介质.研究表明,这种特殊的试验设备可获得高达50 000 W m-2 K-1的热传递系数.在试验中,对材料为C35钢和C56E2钢、直径为25 mm和43 mm的圆柱体,以20 000 ～50 000 W m-2 K-1的热传递系数进行了淬火.淬火后检测圆柱体的显微组织、硬度和残余应力.试验表明,圆柱体近表面区域的压应力达到了1 200 MPa.