浅谈汽车零部件热处理用淬火冷却介质
淬火冷却介质及其应用技术漫谈
淬火冷却介质及其应用技术漫谈1 前言十几年来，本文作者一直工作在淬火介质及其应用技术领域。
下面介绍的是作者多年工作的一些体会、经验和部分工作成果。
首先谈谈冷却介质在淬火冷却技术领域中的地位和作用。
接着，介绍淬火介质主要品种的特点、用途和根据情况和需要选择淬火介质的原则方法，以及介质的使用维护知识和经验。
最后介绍分析和解决淬火变形问题的三要素和硬度差异法。
2 冷却介质是冷却技术的龙头和中心冷却是热处理生产的重要组成部分。
热处理的冷却包括要求缓慢冷却的退火，以空冷为主的正火，以及通过快冷来获得马氏体组织的淬火等。
其中，淬火冷却要求高、技术难度大，一直是热处理生产关注的重点。
当前，绝大多数工件的淬火都是在水性淬火介质或油中进行的，因此本文重点讨论通用型的水性和油性介质。
众所周知，如果钢件淬火冷却速度过慢，就不能获得要求的淬火硬度和淬硬层深度；而冷却速度过快，又可能引起淬裂和过深的淬硬层。
同时，淬火冷却速度过快或冷却速度不足，都可能引起工件的超差变形。
不仅如此，冷却过程中，工件的形状越复杂，不同部位温度差就越大，要得到不淬裂和没有超差变形就越难。
淬火冷却技术的第一步是选择适合的淬火介质。
一般说，合适的标准首先是在单件淬火条件下能满足热处理要求。
仅仅作单件淬火时，淬火冷却的不均匀性主要表现在同一个工件上。
通常采取选择合适的淬火介质，加上适当的淬火操作方式，特别是手工操作方式，来解决单件淬火的均匀性问题。
现1代的热处理生产则以大量、连续，以及长期不断生产为特点。
相应地，淬火冷却的不均匀性也就增加到四个方面。
第一，同一工件不同部位在淬火冷却上的差异，这是单件淬火就存在的问题。
第二，同批淬火的工件，因放置的部位不同，冷却环境不尽相同所引起的不均匀性。
第三，不同批次淬火的工件，因淬火介质的温度和相对流速变化等原因引起的不均匀性。
第四，长期生产中，因介质受污染，加上淬火介质本身的变化，所引起的不同时期的淬火效果上的差异。
淬火冷却介质的种类及其优缺点
淬火冷却介质的种类及其优缺点［发布人］恒鑫化工［时间］2011-3-14 20:09:11 浏览：136 次淬火冷却介质的类型及其优缺点烟台恒鑫化工专业生产PAG淬火液自来水、盐水、碱水以及普通机油通常被称为传统的淬火介质；而把专门为热处理淬火冷却的需要才开发的各种专用淬火油，加上新型水性淬火剂合称为新型淬火介质。
1、自来水作为淬火介质的主要优缺点：优点：水是应用最早、最广泛、最经济的淬火介质，它价廉易得、无毒、不燃烧、物理化学性能稳定、冷却能力强。
通过控制水的温度、提高压力、增大流速、采用循环水、利用磁场作用等，均可以改善水的冷却特性，减少变形和开裂，获得比较理想的淬火效果缺点：①、冷却能力对水温的变化极其敏感，水温升高，使最大冷速对应的温度移向低温；②、在碳素钢过冷奥氏体的最不稳定区（500~600℃左右），水处在蒸汽膜阶段，冷速较低，奥氏体易发生高温转变。
而在马氏体转变区的冷速太大，易使工件严重变形甚至开裂；③、水处在蒸汽膜阶段不易破泡，使工件表面淬火硬度不均匀或产生软点；④、参入不容物或微溶杂质时，会影响其冷却能力，也会使工件产生软点。
2、盐水作为淬火介质的主要优缺点：优点：盐水在冷却过程中不发生物态变化，工件淬火主要靠对流冷却，通常在高温区域冷却速度快，在低温区域冷却速度慢，淬火性能优良，淬透力强，淬火边形小，基本无裂纹产生缺点：水中加入适量的盐，在500~600℃区间的冷却能力明显高于水，但在100~300℃区间冷速仍然很大，且对工件、设备有一定的腐蚀作用。
3、碱水作为淬火介质的主要缺点：优点：盐水在冷却过程中不发生物态变化，工件淬火主要靠对流冷却，通常在高温区域冷却速度快，在低温区域冷却速度慢，淬火性能优良，淬透力强，淬火边形小，基本无裂纹产生缺点：水中加入适量的盐，在500~600℃区间的冷却能力明显高于水，但在100~300℃区间冷速仍然很大，且对工件、设备有一定的腐蚀作用。
缺点：碱水在高温区的冷却速比盐水高，而在低温区的冷速比盐水低。
感应淬火汽车零件的材料、硬度及硬化层设计探讨
感应淬火汽车零件的材料、硬度及硬化层设计探讨■ 林信智感应淬火的钢号虽然越来越多，但作为结构钢的中碳钢和中碳低合金钢仍是首选材料。
感应淬火零件的表面硬度、硬化层深度和硬化层形状，都与所用材料有关。
而这些技术指标又与零件的力学性能相关联。
一、感应淬火汽车零件的材料选用感应淬火汽车零件常用的材料是中碳钢或中碳低合金钢。
汽车零件生产遵循低成本、高效率原则。
而中碳钢（或中碳低合金钢）是比较廉价的钢材。
感应淬火在各种热处理工艺中又是最节能、最环保、最廉价的热处理工艺方法。
中碳钢零件经感应淬火后又能获得优良的力学性能。
因此，感应淬火的汽车零件定当大量应用中碳钢材料。
1. 感应淬火汽车零件材料（1）曲轴、凸轮轴、钢板销、变速拨叉、摇臂轴、输出凸摘要：介绍了感应淬火汽车零件的材料、淬火硬度和硬化层深度的设计问题，特别是内圆角处硬化层的设计问题。
关键词：感应淬火；汽车；材料；硬化层扫码了解更多缘等多用45钢制造。
（2）轿车转向齿条、转向阀套、输入轴、飞轮齿圈用45钢或40钢制造。
（3）配气系统的推杆、离合器拨叉用35钢或40钢制造。
（4）轿车轮毂轴承的内圈（法兰轴）、外圈和钟形壳（等速万向节）多用55钢或50钢制造。
（5）轮毂轴、花键轴、半轴、转向节、转向输入轴、传动轴凸缘、三销套等用40Cr 、45Cr 钢制造。
（6）重型汽车曲轴、半轴、贯通轴、变速器输出轴用42CrMo 钢制造。
（7）少数轮毂轴承内圈和外圈用滚动轴承钢GCr15或弹簧钢65Mn 制造。
（8）轻型汽车（或轿车）的曲轴、凸轮轴，多用球墨铸铁（QT600—3、QT700—2）制造。
日本许多感应淬火汽车零件用35钢制造，淬火冷却介质为自来水，硬度可达到52~58HRC ，能够满足使用要求，生产管理简化，生产成本降低。
刘宗昌教授曾有论述：低碳钢淬火得到位错型的马氏体，由于位错是可以滑动的，正是这种滑动的位错使马氏体具有一定的塑性，因而断裂韧性较高。
而当w C >0.4%时，马氏体的韧性降低了，变得硬而脆，即使经过低温回火，韧性亦较差。
淬火常用冷却介质(二).
金属材料与热处理
•职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
不同成分食盐水 溶液的冷却特性
不同温度的质量分数 为50%NaOH水溶液
的冷却特性
金属材料与热处理
•职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
金属材料与热处理课程
淬火常用冷却介质（2）
主讲教师：雷伟斌 西安航空职业技术学院
•职业教育材料成型与控技术专业教学资源库
淬火常用冷却介质（2）
碱或盐的水溶液
水中溶入盐、碱等物质，减少了蒸汽膜的稳定性，使蒸 汽膜阶段缩短，特性温度提高从而加速冷却速度。
食盐水溶液在食盐浓度较低时随食盐浓度的增加而提高， 冷速均大于纯水的。
盐水
为了提高水的 冷却能力，往往在 水中添加一定量（ 一般为5%~10%） 的盐或碱
缺点
常用的碱水为浓度5％~15％的苛 性钠（NaOH）水溶液，它在高温区 的冷却速度比盐水高，而在低温区 的冷速比盐水低。碱水浓度越高， 低温区的冷却速度越小。
金属材料与热处理
常用的淬火介质
常用的淬火介质水优点:冷却能力较强、来源广、价格低、成分稳定不易变质。
缺点:是在C曲线的“鼻子”区(500～600℃左右),水处于蒸汽膜阶段，冷却不够快，会形成“软点”；而在马氏体转变温度区（300～100℃),水处于沸腾阶段，冷却太快，易使马氏体转变速度过快而产生很大的内应力，致使工件变形甚至开裂。
当水温升高，水中含有较多气体或水中混入不溶杂质（如油、肥皂、泥浆等），均会显著降低其冷却能力。
适用:截面尺寸不大、形状简单的碳素钢工件的淬火冷却。
盐水和碱水优点:在水中加入适量的食盐和碱，使高温工件浸入该冷却介质后，在蒸汽膜阶段析出盐和碱的晶体并立即爆裂，将蒸汽膜破坏，工件表面的氧化皮也被炸碎，这样可以提高介质在高温区的冷却能力。
缺点:介质的腐蚀性大。
一般情况下，盐水的浓度为10％，苛性钠水溶液的浓度为10％～15％。
适用:可用作碳钢及低合金结构钢工件的淬火介质，使用温度不应超过60℃，淬火后应及时清洗并进行防锈处理。
油冷却介质一般采用矿物质油（矿物油）。
如机油、变压器油和柴油等。
机油一般采用10号、20号、30号机油，油的号越大，黏度越大，闪点越高，冷却能力越低，使用温度相应提高。
目前使用的新型淬火油主要有高速淬火油、光亮淬火油和真空淬火油三种。
高速淬火油是在高温区冷却速度得到提高的淬火油。
获得高速淬火油的基本途径有两种，一种是选取不同类型和不同黏度的矿物油，以适当的配比相互混合，通过提高特性温度来提高高温区冷却能力；另一种是在普通淬火油中加入添加剂，在油中形成粉灰状浮游物。
添加剂游磺酸的钡盐、钠盐、钙盐以及磷酸盐、硬脂酸盐等。
生产实践表明，高速淬火油在过冷奥氏体不稳定区冷却速度明显高于普通淬火油，而在低温马氏体转变区冷速与普通淬火油相接近。
这样既可得到较高的淬透性和淬硬性，又大大减少了变形，适用于形状复杂的合金钢工件的淬火。
光亮淬火油能使工件在淬火后保持光亮表面。
在矿物油中加入不质的高分子添加物，可获得不同冷却速度的光亮淬火油。
汽车零部件热处理用淬火冷却介质
的生产 对材料有 严格 的要 求 ，生产中用 到的高合金也有严格 的 属在加热过程中性质发生改变。还可 以在真空炉中进行热处理 ，
限制 ，模具冷却时不容易被淬透 ，也不会 因冷 却速度过快而轻易 防止其它杂质介入对热处理过程产生较 大的影响 。最后要严格
被 破坏 ，一般采用淬火油作为热处理冷却介质 。
得齿 轮的综合性 能得到更好 发挥 。齿 轮 的规格 大小不一 ，规格 重视材料选择 。这类材 料先进行预加热处理 ，把握淬火 的技术要
小 的齿 轮在 处理 过程 中需 要考 虑变 形 是否 符合 工艺 规定 ，精 领 ，严格按照工艺规定进行操作 ，淬火完成后还要之一及时进行
度也是 一个 重要 的考 虑 因素 ，所 以 可以采用 淬火 油作为冷 却 回火 处 理 。
介质 。
（３）对零 件结构产生影响。零件在淬火过程中很容 易产生变
（３）板 簧。板簧 的操作性难度 比较大 ，需 要考虑厚度 因素 ，由 形 ，有时微小的变形可能导致零件的报废 ，所 以零 件棱角的设计
于板簧厚度具有不确定性 ，如果控制不好会有裂纹 ，在淬火冷却 要有严格 的规定 ，例如尽量将这些零部件的棱 角加工成圆角或
时不能按照常规的方法 ，要采用快速冷却 的方法 ，在一定程度上 者倒角 ，可以避免一些因为零部件热处理后不符合规格带来的
减小 了操作 难度 ，同时可 以达到工艺要求 。
影响 。零部件的厚度不能过厚 ，衔接位置薄厚差距也不能太大 ，
（４）标准件 。标准件一般规格相对较 小 ，热处理 的难度较大 ， 这样容易造成断面 ，影响热处理 质量 。所 以尽 量将零部件的设计 考虑的因素也较 多 ，标准件 的材料各不相 同，为了保证标准件热 成对称的 ，相对封闭的状态 。如果不可操作性太 强，可以考虑将
淬火冷却介质在汽车零部件热处理中的应用及注意事项（上）
淬火冷却介质在汽车零部件热处理中的应用及注意事项（上）陈希原【摘要】我公司自主研发、生产的热处理淬火冷却介质产品主要有PAG水溶性淬火冷却介质和各类热处理专用淬火油（如快速油，快速光亮油、等温分级油、真空油等），这些产品可用于不同材质的汽车零部件的淬火冷却，以满足汽车零部件可靠的使用服役性能。
用户可根据热处理产品的材质、尺寸形状、技术要求和所用的设备等因素来选择淬火冷却介质，本文根据各种淬火冷却介质的使用特性，将其在汽车零部件热处理中的主要应用情况作简要介绍。
【期刊名称】《金属加工：热加工》【年(卷),期】2012(000)021【总页数】3页(P39-41)【关键词】淬火冷却介质;汽车零部件;热处理;应用;自主研发;服役性能;使用特性;淬火油【作者】陈希原【作者单位】重庆海森公司,400039【正文语种】中文【中图分类】TG156.82我公司自主研发、生产的热处理淬火冷却介质产品主要有PAG水溶性淬火冷却介质和各类热处理专用淬火油（如快速油，快速光亮油、等温分级油、真空油等），这些产品可用于不同材质的汽车零部件的淬火冷却，以满足汽车零部件可靠的使用服役性能。
用户可根据热处理产品的材质、尺寸形状、技术要求和所用的设备等因素来选择淬火冷却介质，本文根据各种淬火冷却介质的使用特性，将其在汽车零部件热处理中的主要应用情况作简要介绍。
1. PAG水溶性淬火冷却介质PAG淬火冷却介质通常用于ML35、35K、35、45、30CrMo、35CrMo、40Cr、42CrMo、65Mn、60Si2Mn、55SiMnVB等常用材料的汽车零部件的淬火冷却。
按其冷却性能可分为PAG－Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等3类产品，冷却特性对比曲线如图1所示。
这3类淬火冷却介质的主要使用范围大致如下。
（1）对于某些35CrMo、40Cr、42CrMo、60Si2Mn、55SiMnVB等合金钢，且尺寸中等、形状较为复杂的汽车零部件（如标准件、小截面的曲轴/半轴/万向节、弹簧钢板等），这些产品本来使用普通淬火油或快速淬火油，可基本满足技术要求。
淬火常用冷却介质课件
CONTENTS
目录
• 淬火冷却介质简介 • 水基淬火冷却介质 • 油基淬火冷却介质 • 气体淬火冷却介质 • 淬火冷却介质的发展趋势
CHAPTER
01
淬火冷却介质简介
淬火冷却介质的作用
淬火是将金属加热到高温后迅速冷却的过程，淬火冷却介质的作用是在金属淬火过 程中，控制冷却速度，使金属达到所需的硬度和组织结构。
淬火冷却介质能够将金属内部的热量带走，减缓冷却速度，防止金属内部应力过大 而产生裂纹。
淬火冷却介质还能影响金属表面的氧化和脱碳程度，从而影响金属的耐磨性和耐腐 蚀性。
淬火冷却介质的分类
根据冷却能力的强弱，淬火冷却介质 可分为快速冷却介质和慢速冷却介质 。
快速冷却介质包括水、盐水、有机溶 剂等，适用于淬火要求高硬度的金属 ；慢速冷却介质包括油类、熔盐等， 适用于淬火要求较低硬度的金属。
淬火冷却介质的选择原则
根据金属的种类和淬火要求选择合适的 淬火冷却介质。
对于高碳钢、工具钢等要求高硬度的金 属，应选择冷却能力较强的快速冷却介 质；对于低碳钢、不锈钢等要求较低硬 度的金属，应选择冷却能力较弱的慢速
冷却介质。
还需考虑淬火冷却介质的稳定性、安全 性、环保性等因素。
CHAPTER
02
有色金属工业
用于有色金属材料的淬火处理，提高材料的 硬度和稳定性。
机械制造业
用于各种机械零件的淬火处理，提高零件的 强度和耐磨性。
其他领域
如工具、模具、刀具等领域的淬火处理。
气体淬火冷却介质的使用注意事项
安全操作
使用气体淬火冷却介质时应遵 守安全操作规程，避免发生气
体泄漏、中毒等安全事故。
温度控制
汽车配件淬火工艺
汽车配件淬火工艺
汽车配件淬火工艺是一种热处理过程，目的是通过加热和快速冷
却的方式来改变金属材料的性质。
淬火工艺能够提高汽车配件的硬度、强度和耐磨性，使其更加耐用。
淬火工艺主要包括以下步骤：
1. 加热：将汽车配件放入高温炉中加热，使其均匀加热至所需
温度。
2. 保温：将汽车配件在高温下保温一定时间，以使其中的残留
物和渗碳剂得到充分分解和扩散。
3. 淬火：在达到所需温度的同时，将汽车配件迅速浸入冷却介
质中（如水、海水、液态氮等），快速冷却使其组织变冷，从而使原
先的针状铁素体转变成马氏体。
4. 淬火后处理：经过淬火后，汽车配件可能存在一定的结构内
部应力。
为了消除这些应力，并使组织更加细化，可以进行回火、表
面喷丸等后处理。
常用淬火介质油的冷却特性是什么
在进行热处理的过程中，常用的淬火介质有水及其溶液、油、水油混合液以及低熔点熔盐等等。
这篇文章我们主要介绍一下油作为淬火介质的冷却特性，它虽然比水的冷却性能差，但是由于其在一般钢的马氏体转变区冷却速度较慢，因此仍较为理想。
现在在工业生产的热处理中，已经不采用动、植物油，而改用矿物油。
因为动、植物油来源较少，价格较贵，并在淬火时容易发生变质，会发生树脂化、浓缩等情况。
而矿物油是从天然石油中提炼的油，用作淬火介质的一般为润滑油，如锭子油、机油灯。
这种油的沸点一般为250—400摄氏度，具有物态变化的淬火介质；但由于它的沸点较高，与水比较其特性温度较高。
油在500—350摄氏度处于沸腾阶段，其下就处于对流阶段，这种冷却特性比较理想。
对于一般钢来说，正好在其过冷奥氏体最不稳定区有最快的冷却速度，如此可以或得最大的淬硬层深度，而在马氏体转变区有最小的冷却速度，可以使组织应力减至最小，防止淬火裂缝的发生。
水虽然在高温区仍有比油高的冷却速度，但其最大冷却速度正好在一般钢的马氏体转变温度范围，因此很不理想。
油的冷却能力以及使用温度范围主要取决于油的黏度和闪点。
黏度较低的油，一般使用温度在80℃以下。
这种油在20—80℃的温度范围内变化，工件表面的冷却速度实际不变，即油温对冷却速度没有影响。
黏度较高的油，闪点也较高，可以在较高温度下使用，例如160—250℃之间。
这种油黏度对冷却速度起主导作用，因此随着油温的升高冷却能力提高。
淬火油经过长期使用后，其黏度和闪点升高，产生油渣，油的冷却能力下降，这种现象称为油的老化。
这是因为矿物油在灼热的工件作用下，与空气中的氧或工件带入的氧化物发生作用，以及通过聚合、凝聚和异构化作用产生油不能溶解的产物所致。
此外，在操作中油内水分增加也会促进油的老化。
为了防止油的老化，应控制油温，并防止油温局部过热，避免水分带入油中，经常清除油渣等。
随着可控气氛热处理的广泛应用，要求使用工件淬火后能达到不氧化的光亮淬火油。
淬火冷却介质的特性曲线及应用
冷却特性曲线的说明淬火介质的冷却过程分三个阶段：蒸汽膜阶段、沸腾冷却阶段、对流冷却阶段（见下图所示）。
用符合ISO9950标准的ivf冷却特性测试仪测出的冷却特性曲线（如下图）有几个特征值对淬火油的淬硬能力有重要影响。
第一个是油蒸汽膜冷却阶段向沸腾冷却阶段转变的温度，即图中A点对应的温度，叫做（上）特征温度;第二个是出现最高冷却速度的温度，即图中B点对应的温度;第三个是最高冷却速度值，即B点对应的冷却速度值;第四个是对流开始温度，即C点对应的温度。
如何从冷却特性选用淬火介质热处理淬火介质，用的首先是它的冷却性能。
因此，在确定介质的类别后，我们主张按介质的冷却特性来选择介质的品种。
比如，当我们确定应当选用快速淬火油后，具体的品种就应当根据工件特点和热处理要求从油的冷却速度分布上去选。
不管选用何种淬火介质，大致都可以按以下五条原则进行选择。
一看钢的含碳量多少── 含碳量低的钢有可能在冷却的高温阶段析出先共析铁素体，其过冷奥氏体最易发生珠光体转变的温度（即所谓"鼻尖"位置的温度）较高，马氏体起点（Ms）也较高。
因此，为了使这类钢制的工件充分淬硬，所用的淬火介质应当有较短的蒸汽膜阶段，且其出现最高冷却速度的温度应当较高。
相反，对含碳量较高的钢，淬火介质的蒸汽膜阶段可以更长些，出现最高冷却速度的温度也应当低些。
二看钢的淬透性高低——淬透性差的钢要求用冷却速度快的淬火介质，淬透性好的钢则可以用冷却速度慢一些的介质。
通常，随着钢的淬透性提高，过冷奥氏体分解转变的“C”曲线会向右下方移动。
所以，对淬透性差的钢，选用的淬火介质出现最高冷却速度的温度应当高些；而淬透性好的钢则低些。
有些淬透性好的钢过冷奥氏体容易发生贝氏体转变，要避开其贝氏体转变，也要求有足够快的低温冷却速度。
三看工件的有效厚度大小——如果工件的表面一冷到Ms点，就立即大大减慢介质的冷却速度，则工件内部的热量向淬火介质散失的速度也就立即放慢，这必然使工件表面一定深度以内的过冷奥氏体冷不到Ms点就发生非马氏体转变，其结果，淬火后工件只有很薄的马氏体层。
淬火常用冷却介质(一).
金属材料与热处理课程
淬火常用冷却介质
主讲教师：雷伟斌 西安航空职业技术学院
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淬火常用冷却介质
理想淬火介质应在650℃ 以上的高温区冷却缓慢以减少变 形；
在650℃～400℃的中温区冷 却很快以避免不稳定奥氏体的分 解；
减少损耗。
金属材教学资源库
静止水
循环水
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水作为淬火介质特点
优点
价廉、安全、 清洁，而且具有 比较强烈的冷却 能力。
缺点
①冷却能力对水温的变化很敏感，水温升高，冷却 能力便急剧下降，并使最大冷速对应的温度移向低温。
在400C以下的低温区冷却缓 慢以避免工件变形和开裂
金属材料与热处理
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对淬火介质的要求： （1）无毒、无味、经济、安全可靠； （2）不易腐蚀工件，淬火后易清洗； （3）成分稳定，使用过程中不易变质； （4）在过冷奥氏体不稳定的中温区有足够的冷却速度，在
低温马氏体转变区有较缓慢的冷却速度，以保证淬火质量； （5）在使用时，介质粘度应较小，以增加对流传热能力和
②在碳素钢过冷奥氏体的最不稳定区（500～ 600C左右），水处在蒸汽膜阶段，冷却速度较低，奥 氏体易发生高温转变。
③不溶或微溶杂质（如油、肥皂等）会显著降低 其冷却能力，使工件淬火后易产生软点。
金属材料与热处理
热处理在汽车制造中的应用与重要性
热处理在汽车制造中的应用与重要性热处理是一种通过加热和冷却来改变材料性能的工艺。
在汽车制造中，热处理被广泛应用于各个方面，包括车身、发动机、传动系统等。
本文将探讨热处理在汽车制造中的应用与重要性，并介绍一些常见的热处理方法和技术。
一、发动机零部件的热处理发动机是汽车的核心部件，其性能和寿命直接影响整车的可靠性和性能。
在发动机制造过程中，各种零部件需要经过热处理以提高其强度和耐磨性。
例如，曲轴、连杆、缸套等发动机关键零部件可以通过淬火来提高其硬度和耐磨性。
而发动机气门、活塞等零部件则可通过淬火和调质来增加其强度和耐热性。
二、车身结构的热处理车身是汽车的骨架，承受着车辆的重量和外界的冲击力。
为了增加车身的强度和刚性，热处理常常被应用于车身结构中的钢材。
通过对钢材进行热处理，可以改变其组织结构，使其具有更好的韧性和强度。
这样可以提高汽车的安全性能，减少碰撞事故时的变形和断裂。
三、传动系统的热处理汽车的传动系统包括变速器、传动轴等部件，其性能直接影响着车辆的动力输出和驾驶体验。
在传动系统的制造中，热处理可应用于各个关键部件，如齿轮、轴承等。
通过对这些零部件进行热处理，可以提高其硬度和耐磨性，减少由于摩擦而引起的能量损失和噪音。
四、常见热处理方法与技术1. 淬火：淬火是将材料迅速加热到临界温度，然后迅速冷却。
这种方法可以使材料获得高硬度和耐磨性，但会导致材料产生一定的脆性。
2. 调质：调质是将材料加热到适当温度，保持一段时间后再冷却。
这种方法可以提高材料的强度和韧性，改善其整体性能。
3. 回火：回火是将已经淬火或调质的材料重新加热到低于淬火温度，然后冷却。
这种方法可以消除淬火或调质过程中产生的残余应力，提高材料的韧性和稳定性。
四、热处理在汽车制造中的重要性热处理在汽车制造中具有重要的作用和意义。
首先，热处理可以提高材料的强度和硬度，使其更耐用并具有更好的抗疲劳性能。
这有助于延长汽车的使用寿命和减少维修成本。
科润淬火冷却介质在汽车零部件行业的应用
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质，保持淬火油清洁。
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２ 水溶性淬 火冷却介质 ．
在 日常使 用 时 ，水 溶 性 淬 火冷 却 介 质 应 主要 监
每半年至一年对淬火冷却介质进行一次沉淀 、
滤 渣 处 理 ，保 持 淬 火冷 却 介 质 的清 洁 ；淬 火 后 的 工 件 用 清 水或 淬 火 冷 却介 质进 行 清洗 ，清洗 液 补 充 至 淬火 槽 中 ，使 淬 火 冷却 介 质 回收利 用 ，可显 著 减 少 淬 火 冷 却介 质消 耗 。
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寸 ，设 定 合 适 的搅 拌 速 度 。尺 寸 小 、形 状 复杂 、淬
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透 性好 的 工 件 ，应 缓 慢 搅拌 ；尺 寸大 、形 状 简单 、 淬 透性 差 的 工件 ，应选 择 强 烈搅 拌 。 （ ）杂 质 含 量 应 定 期 沉 淀 ／ 滤／ ４ 过 清理 油 槽 以 及 循 环 系 统 中 的 铁 屑 、铁 锈 皮 、 油 泥 和 油 渣 等 杂
随着汽车零部件行业 的不断发展 ，科润也将继 续努力 ，为客户提供更加优质的产品和服务 ，为行
业 创 造价 值 ！ＭＷ （０ ２ ８３ ２ １０ ２ ）
参 磊
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２ ３
控浓度、使用温度、搅拌速度及杂质等参数 ，并定 期补充淬火冷却介 质，保持可持续的使用工况。
齿轮热处理常用淬火冷却介质的选择及应用
包括 盐 水 、碱 水 ，适 用于 一 些含 碳 量低 、淬透
性差且形状简单齿轮的调 质淬火 、感应淬火等 。
１ ． 自来水
自来 水 既 适 于 喷 淋 淬 火 ，也 适 于 浸 液 淬 火 ， 是 最 清 洁 、最 廉 价 的淬 火 冷 却 介 质 ，但 因其 冷 速 快 ，工 件 会 产 生 巨大 应 力 ，易 产 生 变 形 与 开 裂 。
水溶性 冷速依其浓度变化 ，多 淬火介质 逆溶性 ，高温冷却快 ，低 各种钢铁材料淬火 温慢 ，不燃烧 ，无污染 熔盐 硝盐混 合物 、混 合碱浴 等温分级淬火 高压气体 在高压气体 中淬冷可达 合金钢 工件 在真空 （ Ｎ ： 、Ｈ２ 、 到油的冷速 ，由于 冷却 均 中加 热或低压 渗碳后 清 Ａｒ 、Ｈｅ ） 匀 ，工件变形小 火
齿轮热处理常用淬火冷却介质的
选择及应用
哈尔滨 汇隆汽 车箱桥有 限公 司 （ 黑龙 江 １ ５ ０ ０ ８ ８ ） 金荣植
淬 火 冷却 介 质是 影 响淬 火 工 艺和 零 件热 处 理 质
一
、
水
量的关键 因素之一 。生产 实践 已经证 明，在 齿轮 热处理过程 中淬火冷却介 质的选择及应用非 常重 要 ，如 果选择不 当，有 可能导 致齿轮淬火 质量 达 不到产 品的技术要求 ，甚 至出现废品 。对此 ，应
当前应用的淬火冷却介质主要有各种淬火 油、 水溶性 淬火冷却介 质、高压气体 、熔盐 及水 （ 包 括盐水 、碱水 ）等 。表 １ 为几种淬火冷却介 质的特
性 和 使 用范 围。 表１ 几种淬火冷却介质的特性和使 用范 围
淬火冷却 介 质种 类 水 特性 应用范围
淬火常用冷却介质(三).
种类
优点
常用的淬火油有LAN15、L-AN32、LAN46全损耗系统用油 （10号、20号、30号机 械油）等，号数越高，
粘度越大。
油的沸点一般比水高 150～300度，其对流阶 段的开始温度比水高得 多。这对减小钢的变形 与开裂倾向十分有利。
缺点
中温区间的冷却能力太 小，仅为水的1/5～1/6， 只能用于合金钢或小尺
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油冷却过程如下： (1)在高温区冷却速度低； (2)油在500℃～350℃间冷却速度最快。 (3)油在低温区（350℃下）冷速较慢。 (4)油在20℃～80℃使用，对工件冷速影响不大。
金属材料与热处理
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油冷却特点
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金属材料与热处理课程
淬火常用冷却介质（3）
主讲教师：雷伟斌 西安航空职教学资源库
淬火常用冷却介质（3）
油
最早采用动、植物油，由于来源少、价格贵，淬火时已 发生变质。
现多采用矿物油。 油冷却能力比水差。
金属材料与热处理
寸碳钢工件的淬火。
金属材料与热处理
热处理中的低温淬火工艺及其应用
热处理中的低温淬火工艺及其应用热处理是一种通过改变材料的组织结构和性能来提高其力学性能和使用寿命的工艺方法。
在热处理的各个阶段中，淬火是非常重要的一个步骤。
淬火是指通过急冷将物体从高温状态迅速冷却到室温或低温状态，从而使材料产生强大的硬度和韧性。
然而，传统的高温淬火会造成一些问题，比如内部应力、变形和裂纹等。
为了解决这些问题，研究人员提出了一种新的低温淬火工艺，该工艺可以在提供高硬度的同时减少变形和缺陷的发生。
低温淬火工艺的基本原理是将材料迅速从高温状态冷却到较低的温度，然后在低温条件下保持一段时间。
通过控制淬火温度和保持时间，可以调整材料的组织结构和性能，从而达到最佳的强度和韧性平衡。
在低温淬火过程中，冷却介质通常是液氮或液氩。
这些介质的极低温度可以迅速降低材料的温度，使其达到淬火的要求。
与传统的高温淬火相比，低温淬火可以显著减少变形和裂纹的发生，同时提供与高温淬火相当的硬度。
低温淬火工艺在许多领域都有广泛的应用。
首先，在汽车工业中，低温淬火被用于制造发动机和传动系统的零部件。
这些零部件需要具备高强度和韧性，以承受高负荷和高温环境。
低温淬火可以提供所需的性能，并保证零部件的可靠性和耐久性。
其次，在航空航天领域，低温淬火被广泛应用于制造高温合金和复合材料的零部件。
这些材料需要具备优异的高温强度和耐腐蚀性。
通过低温淬火，可以使这些材料具备出色的性能，并提高飞机和航天器的性能和安全性。
此外，在工具制造和模具制造领域，低温淬火也是一种常见的工艺方法。
工具和模具需要具备极高的硬度和耐磨性，以适应长时间的使用和高负荷的加工。
通过低温淬火，这些工具和模具可以获得优异的性能，从而提高生产效率和产品质量。
总之，热处理中的低温淬火工艺是一种重要且广泛应用的工艺方法。
通过控制淬火温度和保持时间，可以调整材料的组织结构和性能，从而达到最佳的强度和韧性平衡。
低温淬火在汽车工业、航空航天领域以及工具制造和模具制造领域等多个领域都有着重要的应用价值。
汽车传动系统零部件的热处理解决方案
汽车传动系统零部件的热处理解决方案一、汽车传动系统零部件的工作环境和要求汽车传动系统零部件包括齿轮、轴、传动轴、万向节等，它们在工作时需要承受高转速、大扭矩、冲击载荷和摩擦磨损等。
为了确保传动系统的正常运行和长寿命，这些零部件需要具备高强度、高硬度、良好的韧性和耐磨性。
例如，齿轮在啮合过程中会产生接触应力和弯曲应力，需要有足够的强度和硬度来抵抗这些应力，同时还要有良好的抗疲劳性能；轴在传递扭矩时会受到扭转应力和弯曲应力，需要有较高的强度和韧性；传动轴和万向节在工作时会发生扭转和弯曲变形，需要有良好的综合力学性能。
二、常用的热处理方法1、渗碳淬火渗碳淬火是汽车传动系统零部件中应用最广泛的热处理方法之一。
它是将零部件置于含有碳的介质中加热，使碳原子渗入零部件表面，然后进行淬火处理，从而使表面获得高硬度和耐磨性，而心部保持良好的韧性。
渗碳淬火适用于齿轮、轴等零部件。
通过控制渗碳层的深度、碳浓度和淬火工艺，可以获得不同性能要求的零部件。
渗碳淬火后的零部件表面硬度可达 HRC58-62，心部硬度可达 HRC30-45，具有良好的综合力学性能。
2、感应淬火感应淬火是利用电磁感应原理在零部件表面产生涡流，从而使表面迅速加热并淬火的方法。
感应淬火具有加热速度快、淬火组织细小、变形小等优点。
感应淬火适用于轴、传动轴等表面需要高硬度和耐磨性的零部件。
通过调整感应加热的参数和淬火介质，可以控制淬火层的深度和硬度。
感应淬火后的零部件表面硬度可达 HRC50-55，淬火层深度一般为 2-8mm。
3、调质处理调质处理是将零部件加热到一定温度后淬火，然后高温回火的处理方法。
调质处理可以使零部件获得良好的综合力学性能，即较高的强度和韧性。
调质处理适用于轴、齿轮等零部件。
调质后的零部件硬度一般为HB220-280，具有较好的强度和韧性，能够承受较大的载荷和冲击。
4、氮化处理氮化处理是将零部件置于含氮的介质中加热，使氮原子渗入零部件表面形成氮化层的方法。
淬火的应用
淬火的应用一、引言淬火是一种金属热处理工艺，通过快速冷却来提高金属的硬度和强度。
这种工艺广泛应用于各种工业领域，因为它可以提高金属零件的性能和寿命。
本文将探讨淬火在不同领域的应用，以及未来发展方向。
二、淬火在汽车制造业的应用汽车制造业是淬火应用的重要领域之一。
汽车零件如发动机缸体、曲轴、连杆和齿轮等都需要承受高强度的压力和摩擦力，因此需要具有良好的硬度和耐磨性。
通过淬火处理，可以显著提高这些零件的性能和使用寿命。
此外，淬火还可以提高汽车外观件的硬度和抗刮擦性，从而提高汽车的美观度和保值率。
三、淬火在航空航天业的应用航空航天业对材料性能的要求极高，因此淬火在该领域的应用也非常广泛。
飞机和航天器的许多关键部件，如涡轮盘、叶片和轴类零件等，都需要具有极高的强度和疲劳寿命。
通过淬火处理，可以显著提高这些零件的性能，确保飞行的安全性和可靠性。
此外，淬火还可以用于航空航天器的轻量化设计，从而提高燃料效率和飞行速度。
四、淬火在刀具和工具制造的应用刀具和工具制造是淬火的另一个重要应用领域。
许多刀具和工具都需要具有高硬度和耐磨性，以便在高速切削和反复使用中保持锋利和耐久。
通过淬火处理，可以显著提高这些刀具和工具的性能和使用寿命。
此外，淬火还可以用于制作一些特殊工具，如剪刀、钳子和扳手等，以满足特定的工作需求。
五、淬火在医疗器械制造的应用随着医疗技术的不断发展，医疗器械制造对材料性能的要求也越来越高。
许多医疗器械如手术刀、植入物和牙科器械等都需要具有高硬度和耐磨性，以确保手术的成功和患者的安全。
通过淬火处理，可以显著提高这些医疗器械的性能和使用寿命，从而提高医疗效果和患者的满意度。
六、淬火的未来展望随着科技的不断进步，淬火技术也在不断发展。
未来，淬火将会在以下几个方面取得更大的进展：1.智能化控制：随着工业4.0和智能制造的兴起，淬火的智能化控制将成为未来的重要发展方向。
通过引入物联网技术和大数据分析，可以实现淬火过程的实时监测和优化控制，进一步提高产品质量和生产效率。
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参 磊
…
爨
３ ７
质量指标 微黄色
实测 微黄色
测定方 法 目测
轮要考虑变形性、高精 度，因此 ，一般应用淬火油
作 冷 却 介 质 。 我 公 司Ｊ Ｘ一５ ０ 型 光 亮 淬 火 油 适 用 １３
于 齿轮 淬 火 。
粘稠液体 粘稠液体 １ ５ ～ １１Ｏ ． ０ ．５ １０ ８ ０ ．７ ＧＢ Ｔ１ ８ ， ８ ４ ２０ ０
— —
运动粘度 （０Ｃ Ｉ ｌ ２ ４ ￣ ＹｌＴｌ ＂） Ｓ
，
７０ ０
２０ ８
７ ５ ９４ ．５
ＧＢ ｒ ５ 厂２６
ＧＢ Ｔ５５ ／ ５ ９ ＧＢ Ｔ９２ ／ ７ ４
（ ）板 簧 常 用材 质包 括 ６ Ｓ２ 、６ Ｓ２ ｒ ３ ０ ｉＭｎ ０ ｉＣ 、 ６ Ｍ ｎ ０ ｒ Ｍ ｎ ０ ｒ Ａ ，此 类 零 件 厚 度 变 ５ 、４ Ｃ Ｎｉ 、５ Ｃ Ｖ 等 化 大 ，既 易产 生 裂 纹 ，又可 能 淬 不 硬 ，因此 需 采 用 快速 淬火 油 。
５ Ｍｏ Ａ等高合金钢制作 ，模具尺寸大 、不易淬 Ｃｒ Ｖ
透 ，冷 速 过 快 则 工件 易裂 。故 采 用快 速 、超 速 淬 火 油 ，如 我 公 司生 产 的Ｊ Ｘ一５０ 型快 速 淬 火油 。 １２
（ ）齿轮 此类产品一般需要进行渗碳热处理 ２
以增 加 齿 轮 耐 磨 性 ，提 高 抗 疲 劳性 能 。常 用 材 质 有 ２ Ｃ Ｍ ｎ 、２ Ｃ Ｍｎ 、１ Ｃ ２ ４ 等 ， 中小 齿 ０ ｒ Ｔ ０ ｒ Ｍｏ ８ ｒＮｉ ＷＡ
浊点Ｆ Ｃ ｐ Ｈ值
≥７ ０ ８ ． ０～１ ． ００
折光率
≥１ ９ － ３
２５ ．
Ｇ ｒ６ ４ Ｂ厂 １
（ ２）小轴类产品Fra bibliotek半轴 、连杆 、半轴套管、
（ ）标准件 这种材质多样的小件零件 ，一般 ４ 采用多用连续炉生产 ，淬火油冷却。另有轴承钢 、
高速 钢 、不 锈 钢 等 材料 制 造 的 小 件 产 品 ，也 用 多用 炉生 产 ，多 用 炉淬 火 油 作 冷却 介 质 。
浅谈汽车零部件热处理
用淬火冷却介质
辽宁海 明化学 品有 限公司 （ 丹东 １ ０ １ 姜聚满 王莎 莎 ０ ８ ） １ 辽宁五 一八 内燃 机配 件有限公 司 （ 丹东 １ ０ ０ ） 安云鹏 １ ０ ９
需 要 热 处 理 的 汽车 零 部 件 种 类 很 多 ，如 发 动 机 的 曲 轴 、 连 杆 、 活 塞 ，用 于 传 动 的半 轴 、 半 轴 套 淬火 油 的使 用 温 度 一 般 在 ６ ～８ ￣ ０ ０ Ｃ，并 配有 冷 却 与 搅拌 装 置 ，保 证 油 品不 易 老化 。淬 火 油在 使 用 过 程 中要 严 格 执 行 热 处 理 工 艺 要 求 ，防 止 外 来 污
表１ Ｊ Ｘ－１ 型Ｐ Ｇ类水溶性淬火冷却介质的技术参数 ３ Ａ １ ０
项目 外观
密 度 ／・ ｇｃ ｍ。
般 适用 以 下 零 部件 及 材 质 的淬 火 冷 却 ：
（ ）模具 生产 曲轴、连杆 、转 向节等传动构 １
件 都 需 要 模 具 ，一 般 采 用５ ｒ ｎ 、５ Ｎｉ 、 Ｃ Ｍ Ｍｏ Ｃｒ Ｍｏ
也随之变化。
染 ，定期监测油品状态 ，并及时采取调整措施是保
证 油 品 良好 使 用 的 重要 手 段 。
２ 水 溶性淬火冷却 介质 ．
采 用 水 溶性 淬火 冷 却介 质 的 汽 车 零部 件一 般 包
括以下几类 ：
１ 淬火油 ．
一
（） 曲轴 作 为 发 动机 的 核 心零 部 件 ， 曲轴 一 １ 般 采 用 ４ Ｃｒ ｏ ２ Ｍ Ａ、４ Ｃ 等 制 作 ，生 产 工 艺 连 续 化 ０ ｒ 水 平 高 ，应 用 Ｐ ＡＧ类 水 溶 性 淬 火 冷 却 介 质 最 为 普 遍 。我 公 司生 产 的Ｊ Ｘ一１０ 型Ｐ Ｇ类水 溶 性 淬火 冷 １３ Ａ 却 介 质 的技 术 参 数 如 表 Ｉ 示 ，冷 却 特 性 曲线 如 附 Ｎ 图所 示 。辽 宁五 一八 内燃 机 配 件有 限公 司 、 辽 宁 顺 兴 曲轴 有 限 公 司 将 其 应 用 在４ Ｃ Ｍ ｏ ２ ｒ 曲轴 上 ，已 使 用七 八 年 ，无 质量 问题 。
管 、转 向节 、转向球头 、转 向臂、转 向拉杆 、转向 接１ ３，变速器 的差速 器齿轮 、变速 器轴 齿轮 ，销
轴 ，用 于 减 震 的 汽车 板 簧 ，螺 栓 、螺 杆 等 紧 固件 ， 以 及 生 产 各 种零 件 用 的 模具 等 。随 着 我 国节 能减 排 大 潮 的 推 进 ，用 于汽 车 零 件 热 处理 的淬 火 冷 却 介 质
转 向节 、转 向球 头 、转 向臂 、转 向接 口等 小 轴 类 产
品 ，种类繁 多 ，材料 多采用４ Ｃ 、４ Ｃｒ ，不管 ０ ｒ ２ Ｍｏ
结 构 简单 还 是 复 杂 ，均 可 应 用Ｐ ＡＧ类水 溶 性 淬 火 冷
却 介 质 ，一 般 选 用 Ｊ 一１ ０ 、Ｊ Ｘ １ ３ Ｘ一７ ８ 型Ｐ ７ ８ ＡＧ水