汽車零部件熱處理用淬火冷卻介質(zhì)

薛明華

（山東高強緊固件有限公司，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，也是技術進步的重大體現(xiàn)。金屬熱處理工藝應用于各種機械及工具的制造，用來增強機器的適用性能。近年來，我國不斷引進先進技術并在應用中不斷取得突破，熱處理技術越來越成熟，生產(chǎn)實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汽車零部件進行加熱、保溫、冷卻的處理過程，是汽車生產(chǎn)過程中的一個重要的環(huán)節(jié)。熱處理工藝的作用：有效利用金屬材料的優(yōu)點，并且將這些優(yōu)點發(fā)揮到最佳水平，使得金屬的使用時間增長，穩(wěn)定性增強，不會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，同時促進整個汽車行業(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、標準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)有著廣泛的應用，如在生產(chǎn)連桿、曲軸以及其他可以旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動部件都需要用到模具。模具的生產(chǎn)對材料有嚴格的要求，生產(chǎn)中用到的高合金也有嚴格的限制，模具冷卻時不容易被淬透，也不會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。齒輪在機械傳動中發(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，如果控制不好會有裂紋，在淬火冷卻時不能按照常規(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，同時可以達到工藝要求。

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

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對淬火油的冷卻性能有影響，所以淬火油的溫度要進行嚴格的控制，控制范圍一般為（60～80）℃，同時還需要有冷卻和攪拌設備，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)動機的動力傳輸樞紐，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也比較復雜。

3 影響熱處理過程的主要因素

（1）脫碳。鋼在加熱時，會使得它外層的碳含量減少，性質(zhì)會發(fā)生改變的同時還容易發(fā)生變形。處理方法：用鹽浴爐加熱，鹽浴爐可以脫氧，另外還可以用保護性氣體進行加熱保護，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行熱處理，防止其它雜質(zhì)介入對熱處理過程產(chǎn)生較大的影響。最后要嚴格的控制時間，對加熱時間加以限制。

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

（3）對零件結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。零件在淬火過程中很容易產(chǎn)生變形，有時微小的變形可能導致零件的報廢，所以零件棱角的設計要有嚴格的規(guī)定，例如盡量將這些零部件的棱角加工成圓角或者倒角，可以避免一些因為零部件熱處理后不符合規(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計成對稱的，相對封閉的狀態(tài)。如果不可操作性太強，可以考慮將這些部件采用組合的結(jié)構(gòu)進行設計。

4 汽車零部件熱處理的發(fā)展趨勢

（1）汽車零部件用淬火介質(zhì)進行熱處理在一定程度上促進了技術的發(fā)展，是原有技術升級改造，也是技術的創(chuàng)新，是現(xiàn)代科技進步的體現(xiàn)。促進了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，預示著汽車行業(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，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，使汽車熱處理技術不斷更新發(fā)展。計算機的應用給這個行業(yè)的發(fā)展帶來了先進的技術指導。技術的革新是生產(chǎn)的動力，也是知識的運用成果，在未來的熱處理技術中，將出現(xiàn)的越來越多的自動化技術，自動化技術可以減少因人為因素造成的失誤對產(chǎn)品熱處理質(zhì)量的影響，避免一些技術性失誤。

（3）節(jié)能減排是當今時代的主題，汽車的生產(chǎn)制造也要遵從人們?nèi)债愒鲩L的對保護環(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，舊的技術總是會被新的技術取代，這就是所謂的技術更新。新技術的應用總會伴隨一些不可預測問題出現(xiàn)，汽車零部件構(gòu)造具有一定的復雜性，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］中國機械工程學會熱處理學會.熱處理手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2008.

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