直接淬火巧妙应用——渗碳后的利用实例

对于本质细晶粒钢，省略渗碳后重新加热淬火，即渗碳（炉内预冷）后直接淬火，其是利用渗碳加工余热淬火，常可以起到简化工序，节约能源，从而达到提高生产效率，降低产品成本的作用。

1）大多数细晶粒钢在密封渗碳炉中1000℃以下渗碳后，都采取降温直接淬火方式。这就节省了重新加热所需的能源消耗，并简化了工序。例如，对20CrMnTi、20CrMo、22CrMo钢等细晶粒钢零件，在渗碳后期，通过工艺调整，出炉前在炉内进行预冷降温到830～850℃，即可实现渗碳后直接淬火。该方法简单，但工件畸变相对较大。

为了尽量减少畸变，还可以采用降温淬火。降温的温度高低视工件的性能要求而定：对于仅需表面耐磨损的工件（如销轴），可降温至对应渗层Ac₁以上的温度再进行淬火；而对于既要求表面耐磨，又要求心部有一定强度的工件（如齿轮），降温所达到的温度不应低于心部材料的Ac₃温度，以防铁素体析出。

2）对含Ni量较高的低碳合金结构钢（如20CrNi3、20Cr2Ni4钢等），以及非本质细晶粒钢（如20Cr、20CrMnMo、20MnVB钢等），通常采用渗碳后二次加热淬火，以达到技术要求。近年来，通过采用渗碳-亚温直接淬火工艺[渗碳后炉冷至不低于Ar₁温度（740～760℃）进行直接淬火]，以及稀土渗碳工艺等可以实现渗碳后直接淬火，从而获得明显的节能效果，同时减少了工件畸变和氧化脱碳的倾向，即相应提高了产品质量。

3）在进行1000℃以上的高温渗碳时，为细化晶粒，渗碳后只要冷却到稍低于Ac₁温度，即可重新加热到奥氏体化温度淬火，也可达到节能的效果。

表2-100为常用渗碳钢的临界温度。

表2-100 常用渗碳钢的临界温度 （单位：℃）(www.xing528.com)

4）渗碳后直接淬火应用实例见表2-101。

表2-101 渗碳后直接淬火应用实例

图2-23 20Cr2Ni4A钢齿轮高浓度碳氮共渗“三段控制”直接淬火工艺曲线