三、結果討論與分析
1.淬火冷卻介質的冷卻特性分析
隨著KR6480淬火冷卻介質濃度升高,從8%升高到40%,最大冷速從172.5℃/s降到80.0℃/s。300℃冷速也呈逐漸下降趨勢,從71.49℃/s降到26.21℃/s,這說明
濃度是影響KR6480冷卻能力的主要因素之一,且隨著濃度的增加,溶液的冷卻能力逐漸下降。當濃度低于30%時,KR6480溶液在高溫并沒有出現明顯的蒸汽膜階段,隨著濃度的增加,當溶液濃度達到40%時,在冷卻特性曲線上才能觀察到蒸汽膜階段。濃度增加,冷卻液的最大冷卻速度和對流狀態下的冷卻速度降低。
當KR6480濃度為40%時,最大冷卻速度為80.0℃/s,與淬火油的最大冷卻速度78.9 ℃/s相當,但300℃時冷卻速度為26.21℃/s,比油的9.5℃/s高出較多,這說明水溶性淬火冷卻介質的低溫冷速較快。
2.使用溫度對KR6480淬火冷卻介質冷卻能力的影響分析
圖1中各圖為每一種濃度的介質在不同溫度下的冷卻曲線對比。從圖中可以看出,淬火冷卻介質液溫低時,冷卻能力較高,隨著液溫的升高,介質的冷卻能力降低。生產應用中,溫度范圍主要取決于濃度、硬度要求和攪拌程度。對于相同的硬度,濃度高則溫度可稍低,攪拌程度稍大;濃度低則溫度可稍高,攪拌程度稍小。
3.淬火冷卻介質對鍛件組織和性能的影響
40CrNiMo為中碳合金鋼,調質后的組織為素氏體。從圖2~圖6可以看出,采用不同冷卻方式淬火冷卻后的鍛件高溫回火后的組織都為素氏體。從表5可以看出,淬火后不同冷卻方式的鍛件的各性能沒有明顯差別。這是因為材料的淬透性較好,并且試驗過程中的裝爐量少,試件都能完全淬透,所以試件組織和性能的差別不大。
四、結語
(1)KR6480淬火冷卻介質的低溫冷速較快,調節KR6480的濃度到40%,其最大冷速與油相當,但300℃冷速是油冷速的2.7倍。
(2)8%、15%、30%和40%四種濃度的KR6480淬火冷卻介質的冷卻能力均高于全損耗系統用油的冷卻能力。
(3)鍛件淬火后采用8%~40%的KR6480淬火冷卻介質冷卻,淬火冷卻介質使用溫度
在20-30c內,其他工藝參數不變,鍛件性能與淬火后油冷時的力學性能相當。
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