34CrNiMo6钢调质工艺

34CrNiMo6钢公司生产的风电增速机中最重要的零部件之一。由于该工件的综合机械性能要求较高,采用传统工艺进行调质的工件冲击韧性特别是低温冲击韧性偏低，若提高回火温度，工件的硬度和强度指标又很难合格，为使34CrNiMo6钢输人轴调质后达到其性能要求,就必须对传统工艺进行优化。

传统工艺为:860℃淬火加热、油冷淬火、560℃回火。工艺中淬火加热温度860℃为34CrNiMo6钢的标准淬火奥氏体化温度，过高会带来淬火变形、组织粗化及残余奥氏体量增加等相应问题,过低则奥氏体化不充分,使工件淬火效果不好,调质后性能很难合格,所以淬火加热温度为860℃是合理的。

淬火冷却方式采用油冷，淬火冷却速度比较慢,冷却时间比较长,对生产周期影响比较大。由于淬火冷却速度受油温的影响比较大,该工艺对油温的控制要求比较高。回火温度采用560℃，该温度过高会使工件的硬度偏低,过低会使工件的塑性和韧性指标不合格，在淬火条件已经确定的情况下,该温度根据工件的机械性能要求来确定。输入轴机械性能要求见表1。

从表1中可以看出,机械性能中的强度指标和硬度均匀性要求较高,均为封闭值,所以传统工艺中的回火温度可调整的空间不大。

工艺优化思路

对传统工艺进行优化,应从改善工件的淬火效果入手。而在淬火加热温度确定的情况下,要改善工件的淬火效果，就应该提高工件的淬火冷却速度,但是工件淬火冷却速度过快会增加工件淬火开裂的风险。所以应该通过对比试验,找出工件最合适的淬火冷却速度,以及对应的回火温度,尽可能地增加工件中的马氏体回火组织,提高工件的综合机械性能,进而达到工艺优化的目的。

34CrNiMo6钢为德国一个结构钢牌号，按德国标准DIN EN 10083-91要求,其化学成分见表2。由表2可以看出,34CrNiMo6中含有较多的Cr、Ni和 Mo元素,它的合金化程度较高,其淬透性很好。对比试验采用材料为34CrNiMo6牌号V类锻件圆钢,单件尺寸为120 mmx160 mm~180 mm,共14件依次编号1~14。对14件试棒采用不同油温和双液(室温水淬2分钟+80℃油冷)淬火后,对调整回火温度进行对比试验,其工艺参数见表3。

传统工艺采用油冷淬火冷却方式，对油温的控制要求较高,工件一次交检很难合格,经常要进行返工调质处理。这样,不但增加了能源消耗,而且降低了生产效率,导致生产成本的提高,同时由于工件尺寸比较大，对我厂加热设备和淬火冷却设备形成巨大生产压力。经过大量对比试验对传统工艺进行了优化,优化的热处理工艺为:860℃淬火加热,双液淬火.580℃向火。淬火冷却方式采用双液淬火,虽然双液淬火操作比较复杂,但双液淬火比油冷淬火整体上冷却时间短,同时能够减轻油槽的生产压力,提高生产效率。与传统工艺相比,工件的回火温度得到提高,相应工件的综合机械性能得到提高,产品质量也提高了一个档次。