薛明華

（山東高強(qiáng)緊固件有限公司，山東濰坊 262200）

0 引言

汽車零部件熱處理使用淬火冷卻介質(zhì)是汽車生產(chǎn)制造中普遍采用的方法，也是技術(shù)進(jìn)步的重大體現(xiàn)。金屬熱處理工藝應(yīng)用于各種機(jī)械及工具的制造，用來增強(qiáng)機(jī)器的適用性能。近年來，我國(guó)不斷引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)并在應(yīng)用中不斷取得突破，熱處理技術(shù)越來越成熟，生產(chǎn)實(shí)踐中存在的許多問題，也不斷得到改善。

1 汽車零部件熱處理

汽車零部件的熱處理就是對(duì)汽車零部件進(jìn)行加熱、保溫、冷卻的處理過程，是汽車生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。熱處理工藝的作用：有效利用金屬材料的優(yōu)點(diǎn)，并且將這些優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮到最佳水平，使得金屬的使用時(shí)間增長(zhǎng)，穩(wěn)定性增強(qiáng)，不會(huì)輕易受外界因素的影響而改變其性質(zhì)，使汽車零件質(zhì)量得到保障，同時(shí)促進(jìn)整個(gè)汽車行業(yè)的發(fā)展。

2 熱處理用淬火冷卻介質(zhì)

2.1 淬火油的適用條件

模具、齒輪、板簧、標(biāo)準(zhǔn)件的熱處理一般采用淬火油作為冷卻介質(zhì)。

（1）模具。模具在汽車制造行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，如在生產(chǎn)連桿、曲軸以及其他可以旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件都需要用到模具。模具的生產(chǎn)對(duì)材料有嚴(yán)格的要求，生產(chǎn)中用到的高合金也有嚴(yán)格的限制，模具冷卻時(shí)不容易被淬透，也不會(huì)因冷卻速度過快而輕易被破壞，一般采用淬火油作為熱處理冷卻介質(zhì)。

（2）齒輪。齒輪在機(jī)械傳動(dòng)中發(fā)揮著重要的作用，它首先要具有一定的耐磨性，所以齒輪一般使用滲碳熱處理方式，使得齒輪的綜合性能得到更好發(fā)揮。齒輪的規(guī)格大小不一，規(guī)格小的齒輪在處理過程中需要考慮變形是否符合工藝規(guī)定，精度也是一個(gè)重要的考慮因素，所以可以采用淬火油作為冷卻介質(zhì)。

（3）板簧。板簧的操作性難度比較大，需要考慮厚度因素，由于板簧厚度具有不確定性，如果控制不好會(huì)有裂紋，在淬火冷卻時(shí)不能按照常規(guī)的方法，要采用快速冷卻的方法，在一定程度上減小了操作難度，同時(shí)可以達(dá)到工藝要求。

（4）標(biāo)準(zhǔn)件。標(biāo)準(zhǔn)件一般規(guī)格相對(duì)較小，熱處理的難度較大，考慮的因素也較多，標(biāo)準(zhǔn)件的材料各不相同，為了保證標(biāo)準(zhǔn)件熱處理質(zhì)量的一致性，一般采用多用連續(xù)爐對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行熱處理。適用于這種生產(chǎn)方式的有軸承鋼、不銹鋼等，標(biāo)準(zhǔn)件可以采用淬火冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱處理。

淬火油在使用過程中需要注意的問題：①溫度問題。溫度在某些程度上會(huì)對(duì)淬火油的冷卻性能有影響，所以淬火油的溫度要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，控制范圍一般為（60～80）℃，同時(shí)還需要有冷卻和攪拌設(shè)備，目的是防止淬火油性質(zhì)發(fā)生改變，淬火油老化后不能繼續(xù)使用，②淬火油的使用要嚴(yán)格遵守規(guī)定，不能混入污染元素，淬火油的品質(zhì)也要有保障，變質(zhì)后不能使用，所以要定期檢查，不合格的要及時(shí)更換。

2.2 水溶性淬火冷卻介的適用條件

水溶性淬火冷卻介質(zhì)也是汽車零部件熱處理中使用的主要冷卻介質(zhì)。它的適用條件也有一定的局限性。它主要運(yùn)用在曲軸以及一些小軸類產(chǎn)品。曲軸是汽車的主要部件，也是發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳輸樞紐，生產(chǎn)中需要注意的問題比較多。小軸類產(chǎn)品的熱處理方式相對(duì)也比較復(fù)雜。

3 影響熱處理過程的主要因素

（1）脫碳。鋼在加熱時(shí)，會(huì)使得它外層的碳含量減少，性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變的同時(shí)還容易發(fā)生變形。處理方法：用鹽浴爐加熱，鹽浴爐可以脫氧，另外還可以用保護(hù)性氣體進(jìn)行加熱保護(hù)，防止金屬在加熱過程中性質(zhì)發(fā)生改變。還可以在真空爐中進(jìn)行熱處理，防止其它雜質(zhì)介入對(duì)熱處理過程產(chǎn)生較大的影響。最后要嚴(yán)格的控制時(shí)間，對(duì)加熱時(shí)間加以限制。

（2）性質(zhì)變化及產(chǎn)生變形。淬火過程中難免會(huì)產(chǎn)生變形，這是金屬的特性，但是較大的變形會(huì)影響對(duì)材料的性能，這就需要重視材料選擇。這類材料先進(jìn)行預(yù)加熱處理，把握淬火的技術(shù)要領(lǐng)，嚴(yán)格按照工藝規(guī)定進(jìn)行操作，淬火完成后還要之一及時(shí)進(jìn)行回火處理。

（3）對(duì)零件結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。零件在淬火過程中很容易產(chǎn)生變形，有時(shí)微小的變形可能導(dǎo)致零件的報(bào)廢，所以零件棱角的設(shè)計(jì)要有嚴(yán)格的規(guī)定，例如盡量將這些零部件的棱角加工成圓角或者倒角，可以避免一些因?yàn)榱悴考崽幚砗蟛环弦?guī)格帶來的影響。零部件的厚度不能過厚，銜接位置薄厚差距也不能太大，這樣容易造成斷面，影響熱處理質(zhì)量。所以盡量將零部件的設(shè)計(jì)成對(duì)稱的，相對(duì)封閉的狀態(tài)。如果不可操作性太強(qiáng)，可以考慮將這些部件采用組合的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4 汽車零部件熱處理的發(fā)展趨勢(shì)

（1）汽車零部件用淬火介質(zhì)進(jìn)行熱處理在一定程度上促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展，是原有技術(shù)升級(jí)改造，也是技術(shù)的創(chuàng)新，是現(xiàn)代科技進(jìn)步的體現(xiàn)。促進(jìn)了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，預(yù)示著汽車行業(yè)正在朝著更加符合現(xiàn)代化的可持續(xù)發(fā)展的道路上行進(jìn)，符合節(jié)能減排的需要。

（2）汽車零部件熱處理的方式多種多樣，要根據(jù)具體零件的性能選擇合適的熱處理方法，使汽車熱處理技術(shù)不斷更新發(fā)展。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用給這個(gè)行業(yè)的發(fā)展帶來了先進(jìn)的技術(shù)指導(dǎo)。技術(shù)的革新是生產(chǎn)的動(dòng)力，也是知識(shí)的運(yùn)用成果，在未來的熱處理技術(shù)中，將出現(xiàn)的越來越多的自動(dòng)化技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)可以減少因人為因素造成的失誤對(duì)產(chǎn)品熱處理質(zhì)量的影響，避免一些技術(shù)性失誤。

（3）節(jié)能減排是當(dāng)今時(shí)代的主題，汽車的生產(chǎn)制造也要遵從人們?nèi)债愒鲩L(zhǎng)的對(duì)保護(hù)環(huán)境的需求。

5 結(jié)語

汽車零部件熱處理中使用淬火冷卻介質(zhì)的方法是汽車零部件熱處理的主要手段，廣泛應(yīng)用于汽車的生產(chǎn)制造，但是它的發(fā)展也有一定的局限性，舊的技術(shù)總是會(huì)被新的技術(shù)取代，這就是所謂的技術(shù)更新。新技術(shù)的應(yīng)用總會(huì)伴隨一些不可預(yù)測(cè)問題出現(xiàn)，汽車零部件構(gòu)造具有一定的復(fù)雜性，使用材料多種多樣，品種各不相同，所以需要采取的熱處理方法也不同，具體情況要具體分析，綜合考慮要盡量節(jié)約成本，朝著節(jié)約減排的方向發(fā)展。

［1］中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理學(xué)會(huì).熱處理手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

［2］曾廣益.淬火劑冷卻性能的測(cè)試［J］.熱處理，2011（1）:56-58.