对于35CrMo钢大型托轮轴的调质处理方法

　　托轮轴是干法回转水泥窑承托部分的重要部件之一，其材质为35Cr Mo，因受到淬火油量不足所限，我厂不能对其进行油淬火。为满足生产需要，我们采用“水→空气→ 水” 的冷却工艺和控制“终冷温度” 的方法，解决了大型合金钢制托轮轴的调质，其力学性能优于采用油淬调质后的力学性能。

　　1. 托轮轴的结构、材质及性能要求

　　托轮轴的结构见图1。

　　2. 调质处理工艺

　　( 1) 粗加工的要求 为保证调质后的加工，粗加工时各加工部位均留余量8 ～9mm，表面粗糙度Ra6. 3μm以上，以便于探伤; 在另一端留250 mm 轴头作为力学性能留量。

　　( 2) 调质处理工艺曲线 如图2 所示。

　　( 3) 工艺分析 与传统35Cr Mo 大轴调质工艺惟一不同的是采用水淬火冷却。众所周知，淬火冷却会同时产生组织应力和热应力。采用油淬火，由于其冷却速度比水淬火要小得多，产生的热应力也小得多，因此，托轮轴在油淬火时不易开裂; 反之，由于采用水淬火，其产生的热应力很大，极易造成托轮轴开裂。因此，既要采用水淬火，又要减少热应力，防止托轮轴开裂，这便是工艺制定的关键，具体表现在冷却参数的确定上。为减少热应力，我们的做法是：采用“水→空气→水” 间隙冷却; 终冷时工件的温度在500 ～550 ℃，这样工件可以利用本身余热进行自回火，以减少应力。

　　3. 工艺效果

　　我们对外委的一件油淬火的托轮轴，与采用“水→空气→水” 冷却工艺的托轮轴进行了实物取样，并做力学性能试验。可以看出: 采用水淬火调质的托轮轴符合图样性能要求，并优于油淬调质处理。

　　4. 结语

　　( 1) 用“水→空气→水” 冷却工艺的方法可有效地减少淬火应力。

　　( 2) 控制终冷温度是防止托轮轴开裂的关键。

　　( 3) 淬火的力学性能优于油淬火