[發明專利]一種帶孔軸類件臥式水淬避免內孔開裂的方法

有效

• 申請號: 201910169205.5
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109957638B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 陳乃錄;戎詠華;左訓偉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D9/28
• 代理公司: 31317 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 徐紅銀<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種帶孔軸類件臥式水淬避免內孔開裂的方法，其特征在于：包括，

第一步：將帶孔軸類件由加熱爐轉移到淬火冷卻設備；

第二步：單獨對所述帶孔軸類件的內孔進行長時間冷卻，所述內孔充滿流動的淬火介質，所述長時間冷卻使得所述內孔的表面或表層溫度已低于馬氏體轉變開始溫度，發生部分馬氏體轉變，在熱應力和組織應力疊加作用下所述內孔的表面或表層由冷卻初期的拉應力快速轉換到壓應力或比冷卻初期的拉應力小的拉應力狀態；

所述帶孔軸類件的外圓處于空冷狀態，所述空冷使得外圓表面溫度處于Ar1溫度附近，所述Ar1溫度是指冷卻時奧氏體向珠光體轉變的開始溫度；

第三步：對第二步處理后的所述帶孔軸類件的所述外圓和所述內孔同時進行冷卻，冷卻中對所述內孔的冷卻強度進行調整，逐漸降低所述內孔的冷卻強度，實現在所述內孔次表層處于拉應力的情況下對表層的已經轉變為馬氏體的組織進行自熱回火，防止所述內孔表面產生淬火裂紋。

2.根據權利要求1所述的一種帶孔軸類件臥式水淬避免內孔開裂的方法，其特征在于：所述方法還包括第四步：在停止對所述外圓冷卻的情況下，對所述內孔持續進行冷卻；或，對所述內孔持續進行冷卻的情況下，對所述外圓進行水-空交替控時淬火冷卻。

3.根據權利要求1所述的一種帶孔軸類件臥式水淬避免內孔開裂的方法，其特征在于：第三步中，對所述外圓進行冷卻，使所述外圓的表層或指定部位的溫度降低到馬氏體轉變開始溫度或貝氏體轉變開始溫度以下，發生馬氏體相變或貝氏體相變，滿足所述帶孔軸類件對力學性能的要求。

4.根據權利要求3所述的一種帶孔軸類件臥式水淬避免內孔開裂的方法，其特征在于：第三步中，對所述外圓和所述內孔的冷卻時間為：所述外圓的表層或指定部位的溫度降低到馬氏體轉變開始溫度或貝氏體轉變開始溫度以下的時間，加上需要在該溫度下的持續時間之和。

5.根據權利要求1所述的一種帶孔軸類件臥式水淬避免內孔開裂的方法，其特征在于：第三步中，逐漸降低所述內孔的冷卻強度，是指：通過控制淬火介質在所述內孔的流速實現降低冷卻強度。

6.根據權利要求1-5任一項所述的一種帶孔軸類件臥式水淬避免內孔開裂的方法，其特征在于：所述外圓與所述內孔的冷卻強度和冷卻時間通過有限元方法對溫度場、應力場和組織場模擬結果的分析而獲得。

7.根據權利要求1-5任一項所述的一種帶孔軸類件臥式水淬避免內孔開裂的方法，其特征在于：第二步和第三步中冷卻過程中采用的淬火介質為水、聚合物水溶性淬火介質或鹽水介質中任意一種。