正確選擇淬火冷卻介質(zhì)，不僅可以改善齒輪的金相組織，提高表面與心部硬度、淬硬層深度，而且還可以防止開裂并減少齒輪淬火變形，提高精度，減小加工余量，從而降低產(chǎn)品成本，提高齒輪熱處理質(zhì)量。

為了在齒輪行業(yè)推廣淬火介質(zhì)的使用，我刊專門針對齒輪熱處理淬火冷卻介質(zhì)選擇及應(yīng)用，約請行業(yè)知名淬火介質(zhì)提供企業(yè)、行業(yè)知名齒輪熱處理專家暢談建議和經(jīng)驗，希望通過他們在選擇淬火冷卻介質(zhì)、提高齒輪淬火質(zhì)量上的經(jīng)驗給讀者帶來工作上的參考。

論壇策劃 朱光明 孫 超

齒輪淬火冷卻介質(zhì)選擇經(jīng)驗推薦

齒輪淬火冷卻介質(zhì)的選擇

大部分齒輪選用的都是亞共析低碳合金鋼，其熱處理工藝主要是滲碳淬火，也有感應(yīng)淬火。對滲碳淬火齒輪在選擇淬火冷卻介質(zhì)時一般可按照淬透性、尺寸（或模數(shù)）、熱處理工藝類型（包括硬度和變形要求），以及設(shè)備類型等的不同來選擇。

（1）按淬透性大小 對低淬透性鋼（如20Cr、20CrMo等），一般以HQ K或HQ G快速淬火油為主；對中等淬透性鋼（如20CrMnTi、20CrNiMo、20CrMnMo等），一般以HQ G快速淬火油或MT 355等溫淬火油為主；對高淬透性鋼（如20Cr2Ni4、18Cr2Ni4W等），一般以MT 355等溫淬火油或HQ S快速淬火油為主。

好富頓（上海）高級工業(yè)介質(zhì)有限公司熱處理產(chǎn)品經(jīng)理 姚繼洪

（2）按齒輪尺寸或模數(shù)大小 模數(shù)為4以下的，一般以MT 355等溫淬火油或HQ G快速淬火油為主；模數(shù)對為6以下的齒輪，一般以HQ G快速淬火油或MT 240、MT 340等馬氏體等溫淬火油為主；對于模數(shù)為8以上的齒輪，一般以HQ K、HQ G快速淬火油為主。

（3）按熱處理工藝類型 對滲碳淬火工藝，一般以HQ G快速淬火油，或MT 355馬氏體等溫淬火油為主；對感應(yīng)淬火工藝，一般可選擇PAG類的聚合物水溶性淬火介質(zhì)。

（4）按硬度和變形要求 以常見的滲碳淬火齒輪為例，除表面硬度和耐磨性以外，還有心部硬度要求，以保證齒輪基體具有一定的強度和韌性。結(jié)合材料淬透性大小和齒輪模數(shù)，一般可以按以下原則選擇（以中等淬透性鋼為例）。

心部硬度＜32HRC的齒輪，一般以MT 355等溫淬火油為主。

心部硬度＞35HRC的齒輪，一般以HQ G快速淬火油為主。

對既要求滿足上述硬度要求，同時又有淬透性保證的前提下，結(jié)合模數(shù)和變形控制的要求，對模數(shù)為6以下的齒輪，一般可選擇MT 755或MT 2565等使用溫度更高、具有更和緩冷卻能力的馬氏體分級淬火油。

概括來講，如以滿足力學(xué)性能（例如硬度）為主的齒輪，以選擇HQ G等快速淬火油為主；如果既要求硬度、又要求兼顧變形控制的齒輪，則可選擇如MT 355等溫或分級淬火油為主。結(jié)合齒輪模數(shù)的大小，可以此為基準(zhǔn)選擇比這兩類淬火油具更強淬硬能力，或更和緩冷卻能力的淬火油。

（5）按設(shè)備類型 對密封箱式多用爐等密閉式油槽的，或連續(xù)爐（例如推盤爐）這類開放式油槽的，且為滲碳淬火工藝的，以淬火油為主。對于像網(wǎng)帶爐或井式爐也帶有開放式油槽的，某些情況下也可以選擇高濃度的聚合物水劑淬火冷卻介質(zhì)。

提高齒輪淬火質(zhì)量

以好富頓淬火油為例，因采用有嚴(yán)格要求的加氫精制的石蠟基礎(chǔ)油，并配以優(yōu)選的、與基礎(chǔ)油完全互溶的復(fù)合添加劑包，因此，其生產(chǎn)的各款淬火油均具有鮮明的冷卻特性和優(yōu)異的淬硬能力，既保證淬硬，同時又變形微小。

以一種低淬透性齒輪鋼、滲碳淬火后用于工程機械的心部硬度要求滿足30～32HRC的齒輪為例，原使用的淬火油淬火后最高只能達到24～26HRC。改用HQ K快速淬火油以后，仍采用原有工藝淬火，心部硬度達到39HRC以上。兩種淬火油處理后心部組織如下圖所示。

對齒輪熱處理企業(yè)的建議

企業(yè)在選擇齒輪淬火介質(zhì)時，一般可遵循以下幾個原則：鋼種或淬透性大小工藝類型；性能要求（硬度或變形）；設(shè)備種類。

應(yīng)用時，除了依據(jù)前述技術(shù)上的考慮以外，還應(yīng)關(guān)注供應(yīng)商在以下幾個方面的能力：產(chǎn)品（或品牌）的市場知名度和覆蓋力；產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)支持和服務(wù)能力；性價比；使用中的穩(wěn)定性，尤其是抗氧化老化壽命；檢測設(shè)備及手段的完備、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的先進性；產(chǎn)品（或配方）對環(huán)境的影響等。

如何適應(yīng)齒輪新材料應(yīng)用和發(fā)展

隨著齒輪新材料、新工藝的開發(fā)和應(yīng)用，對淬火冷卻介質(zhì)也提出了更高的要求。從適應(yīng)齒輪工藝和性能要求的角度，新型淬火冷卻介質(zhì)也將隨著化工技術(shù)的不斷進步而涌現(xiàn)。

有理由相信，以好富頓為代表的技術(shù)領(lǐng)先公司將以百多年累積下來的技術(shù)沉淀，一定會及時推出能滿足和適應(yīng)不斷提高的齒輪新材料應(yīng)用要求的淬火冷卻介質(zhì)。